NOMBRES - Curiosités, théorie et usages

 

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PUISSANCE de 2

 

Débutants

Puissance

Nombres de

Fermat et Mersenne

 

Glossaire

Puissance

 

 

INDEX

 

Puissance

Décomposition

Puissance de 2

 

FERMAT  (biographie)

MERSENNE (biographie)

Nombres de Fermat

Nombres de Mersenne

Valeurs et facteurs

Valeurs et facteurs

Diviseurs

Sommaire de cette page

>>> Nombres de Fermat

>>> Propriétés

>>> Construction

>>> Curiosités

>>> Fermat généralisés

>>> Fermat se terminent par 7

>>> Fermat et 2

 

 

 

NOMBRES de FERMAT

 

Fermat croyait qu'en ajoutant 1 à ces puissances de 2,

on obtenait toujours des nombres premiers.

 

Or, selon les connaissances d'aujourd'hui, seuls cinq sont premiers.

 

 

 

 

NOMBRES de FERMAT

 

Forme générale

Fn = Dn + 1

Autres notations: Fn = 22^n  = 2^(2^n)

 

Calcul

F3 – 1  = 22^3 = 28 = 256

F3        = 257

 

Formation

 

 

 

Voir Puissances à étages / Divisibilité par 3 de tels nombres en +2 (et non +1)

 

 

Valeurs

Suite >>>

 

 

 

Relations entre deux voisins

Voir Formation des nombres de Fermat

 

 

 

 

 

Relations entre tous les précédents

 

 

Autre expression

Fn = F0 F1 F2 .... Fn-1 + 2

 

Exemples

F3 = F0 F1 F2 + 2 = 3 x 5 x 17 + 2 = 257

F4 = 3 x 5 x 17 x 257 + 2 = 65 537

 

Démonstration par induction  (>>>)

 

Pour F1 c'est vrai.

5  – 3   = 2

F1 – F0 = 2

Supposons la formule vraie pour n

Fn – 2 = F0 . F1 . F2 … Fn-1

L'est-elle pour n + 1?

Fn+1 – 2 = F0 . F1 . F2 … Fn-1 . Fn  

              = (Fn – 2) . Fn

En remplaçant par leur valeur.

Identité remarquable >>>

Carré d'une puissance en 2 >>>

Passage de – 1 à + 1 – 2

Reconnaissance du nombre de Fermat

 

 

Curiosité à 2 près (Normale, si on connaît la propriété ci-dessus!)

4 294 967 295

= 3 x 5 x 17 x 257 x 65 537

 

Le produit des 5 nombres premiers de Fermat connus.

4 294 967 297

= 641 x 6 700 417

 

Le nombre de Fermat suivant qui n'est pas un nombre premier

 

 

Propriétés des NOMBRES de FERMAT

 

Les cinq plus petits nombres de Fermat (n de 0 à 4) sont premiers.

Suite >>>

 

À partir de F2, tous les nombres de Fermat se terminent par 7.

Suite >>>

 

Deux nombres de Fermat sont premiers entre eux.

 

Tout diviseur de Fn est de la forme  2m k + 1  avec k impair et m  n + 2.

Suite >>>

 

 Aucun nombre de Fermat n'est triangulaire (sauf 3), ni carré, ni cube.

 

 Un nombre de Fermat est premier si, et seulement si, il divise:

     ou        (test de Pépin – 1877)

 

Il n'est possible de construire un polygone régulier à nombre premier de côtés que si ce nombre est un nombre de Fermat premier.   Gauss

 

Aucun nombre de Fermat n'est somme de deux nombres premiers à l'exception de F1 = 2 + 3.

 

Aucun nombre de Fermat n'est la différence de deux puissances de nombres premiers impairs.

 

La somme des inverses de tous les nombres de Fermat est irrationnelle.

 

 

 

NOMBRES en puissance de 2

Puissance

Nombres de Mersenne

Nombres de Sierpinski

Nombres de Fermat

Nombres de Fermat généralisé

>>>

>>>

>>>

>>>

>>> 

 

NOMBRES de FERMAT – Unité 7

 

   À partir de F2, tous les nombres de Fermat se terminent par 7.

 

Exemple et quasi-démonstration

 

Démonstration par induction (>>>)

 

Pour n =1, c'est faux, mais

 

Pour n = 2, c'est vrai.

 

 

Supposons la formule vraie pour n.

L'est-elle pour n + 1?

 

Calcul avec relation puissance de 2.

 

Mise en évidence du Fermat précédent.

Passage aux congruences (modulo), en prenant pour vraie la formule pour Fn.

Fn+1    (( 7 ) – 1)² + 1   mod 10

               6² + 1 = 37     mod 10

                                 7      mod 10

La relation est vraie pour 2 et elle est vraie pour n+1 dès qu'elle est vraie pour n, alors elle est toujours vraie pour n à partir de 2

 

 

Suite

*    Valeur de Fn

*      Diviseurs de Fn

Voir

*    Mersenne

*    Harshad

*      Théorie des nombresIndex

*    Nombres par leur nom 

DicoNombre

*    Nombre     3

*    Nombre     5

*    Nombre   17

*    Nombre 257

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