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  • Congruence

    Formulaire de report


    Définition

    Définition :
    Soit \(n\geqslant2\) un entier
    On dit que \(a\) est congru à \(b\) modulo \(n\) si \(n\) divise \(b-a\)
    On note alors $$a\equiv b\pmod n$$
    On note aussi parfois \(a=b\pmod n\) ou \(a\equiv b\;[n]\)
    Une autre formulation est : $$a\equiv b\pmod n\iff\exists k\in{\Bbb Z},a=b+nk$$

    Classe d'équivalence modulo n

    Propriétés

    Proposition :
    La relation "congru modulo \(n\)" est une relation d'équivalence

    (Relation d'équivalence)

    Opérations


    Addition

    Proposition :
    Si \(a\equiv b\pmod n\) et \(c\equiv d\pmod n\), alors $$a+c\equiv b+d\pmod n$$

    Multiplication de congruences

    Puissance

    Proposition :
    Si \(a\equiv b\pmod n\), alors pour tout \(k\geqslant0\), $$a^k\equiv b^k\pmod n$$


    Exercices

    Montrer que si \(n\in{\Bbb Z}\), alors \(n^2\) est congru à \(0\) ou \(1\) modulo \(3\)

    Différents cas

    $$\begin{align} n=0&\implies n^2=0\\ n=1&\implies n^2=1\\ n=2&\implies n^2=4=1\end{align}$$


    Sachant que si \(n\in{\Bbb Z}\), alors \(n^2=1\) ou \(2\) modulo \(3\), montrer qu'il n'existe pas de triplet d'entiers \((x,y,z)\) premiers entre eux dans leur ensemble tels que \(x^2+y^2=3z\)

    Calcul de \(x^2+y^2\mod3\)
    On a \(x^2=0\text{ ou }1\mod3\) et \(y^2=0\text{ ou }1\mod 3\), on a $$x^2+y^2=0\text{ ou }1\text{ ou }2\mod3$$

    Un seul cas est possible \(\to\) conclusion

    Or, on doit avoir \(x^2+y^2=0\mod3\) car \(3z^2=0\mod 3\)
    Donc la seule solution possible est \(x=0\mod3\) et \(y=0\mod3\)
    Dans ce cas, \(x\) et \(y\) ne sont pas premiers entre eux, donc on a bien la conclusion recherchée



  • Rétroliens :
    • Classe d'équivalence modulo n
    • Equation de congruence
    • Inverse modulaire
    • Ordre d'une permutation
    • Petit théorème de Fermat
    • Relation d'équivalence
    • Théorème d'Euler (arithmétique)