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n nombres divisibles par n Propriétés fascinantes de divisibilité d'une
sélection quelconque de n nombres. |
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Données On choisit n
entiers, distincts ou non. Affirmation 1 Il
existe toujours un sous-ensemble de ces entiers dont la somme est divisible
par n. Affirmation 2 Dans la liste
ordonnée de ces nombres, il existe deux rangs p et q tels
que la somme des nombres entre ces deux rangs est divisible par n. |
Exemples n
= 4 1,
13, 7, 5 1
+ 7 = 8 divisible par 4 1,
5, 7, 13 7
+ 13 = 20 divisible par 4
5 +
7 = 12 divisible par 4 |
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Principe Démonstration en
deux temps
On va trouver deux nombres qui
produisent le même reste dans la division par n et,
Dire que leur différence est
divisible par n. |
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Démonstration Formons les
sommes suivantes: |
s1 = a1 , s2 = a1 + a2
, … , sn = a1 + a2 + … +
an |
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Il se peut qu'une
des sommes soit divisible par n, alors on aurait trouvé ce que l'on cherche. |
Dans le cas où une somme
est divisible par n, le reste est 0. Dans les autres cas, le
reste sera différent de 0. |
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Sinon, on
considère leur reste dans la division par n (on dit modulo n). |
Il y a n sommes. et n – 1
restes possibles (car le 0 est exclu, comme vu ci-dessus). |
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Selon le principe des tiroirs, il y toujours
deux restes identiques |
sp = sq
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La différence de
ces deux nombres est la somme des nombres initiaux des rangs q+1 à p (en
supposant que Sp est le plus grand). |
sp = a1 + a2 + … + aq + aq+1
+ … + ap sq = a1 + a2 + … + aq sp – sq = aq+1 + … + ap |
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Leur différence,
qui est une certaine somme des nombres initiaux, est divisible par n |
sp – sq
est
divisible par n ou
autrement dit: sq – sq
= 0 mod n |
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Principe et explication du tableau Nous allons
vérifier l'affirmation 2. Prenons 12
nombres (n = 12) au hasard, ordonnés du plus petit au plus grand (rouge) La
ligne "Somme" est le cumul de la somme du plus grand vers le plus
petit (Ex: 5046 = 4013 + 1033). La
ligne "Div 12" est la division de ce
cumul par 12; le résultat est entier ou décimal La
ligne "Entier" est marquée BINGO dès qu'un de ces cumuls est
divisible par 12 Tableau
des nombres et des calculs Observations Le premier cumul
divisible par 12 est 804, somme des nombres des rangs 3 à 10. Un deuxième
apparaît 336 comme la somme des nombres des rangs 4 à 9. Au total, nous
avons six sommes divisible par 12, plus qu'il n'en faut pour vérifier notre
affirmation. |
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