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Commit 4325feaf authored by Enzo GUELLE's avatar Enzo GUELLE
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......@@ -7,6 +7,7 @@
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\usepackage{xcolor}
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\newtheorem{theorem}{Théorème}
\newtheorem{proof}{Démonstration}
\title{Le théorème fondamental de l'arithmétique}
......@@ -128,7 +129,8 @@ Il a été énoncé par Euclide dans son livre \textit{Les Éléments} numéro V
Donc, $p_1$ divise $p_2^{\alpha_2} \cdots p_m^{\alpha_m}$. Comme $p_1$ est premier, il divise un des $p_i$, et ce pour $i \geq 2$. Or, ceci est absurde. Cette supposition est fausse, et pour tout $i = 1, \cdots, r$, $k_i = \alpha_i$. \\
Ces deux factorisations sont identiques, on peut donc en conclure que la décomposition en produit de facteurs premiers est \strong{unique}.
\end{proof}
\subsection{Exemple de factorisation réduite}
\subsection{Exemple de factorisation réduite}{\label{subsec/fact_ex}}
Posons d'abord un nombre entier non premier $a = 1638$\\
Effectuons la factorisation réduite de a en produit de facteurs premiers :\newline
On procédera pour cette exemple a des divisions successives de a par des nombres premiers de plus en plus grands :\newline
......@@ -144,33 +146,66 @@ Il a été énoncé par Euclide dans son livre \textit{Les Éléments} numéro V
$1638 = 2 \cdot 3^2 \cdot 7 \cdot 13$
\newpage
\section{Définition du PGCD et du PPCM}
\subsection{Définition du PGCD de deux nombres entiers}
Le \strong{PGCD}, acronyme de \textbf{P}lus \textbf{G}rand \textbf{C}ommun \textbf{D}iviseur, de deux nombres a et b, est le nombre positif
le plus grand de l'ensemble des diviseurs communs de a et b. \\ \\
Soit A, B et C, tous appartenant à $\mathbb{N^{*}}$. \newline
Le \strong{PGCD} de A et B, acronyme de \textbf{P}lus \textbf{G}rand \textbf{C}ommun \textbf{D}iviseur, est C tel que C est le plus grand nombre de
l'ensemble des diviseurs communs de A et B. \\ \\
Par exemple, trouvons le PGCD de 12 et 8. \newline
Les diviseurs de 12 sont: [1,2,3,4,6,12] \newline
Et les diviseurs de 8 sont: [1,2,4,8] \newline
Alors, leurs diviseurs communs sont: [1,2,4].\newline
Et le plus grand de l'ensemble est 4.\newline
Donc PGCD(12,8)= 4.
Ainsi, le plus grand de l'ensemble est 4.\newline
Donc PGCD(12,8)= 4. \newline
Effectivement, $12=4 \times 3$ et $8=4 \times 2$
\subsection{Définition du PPCM de deux nombres entiers}
Le \strong{PPCM}, acronyme de \textbf{P}lus \textbf{P}etit \textbf{C}ommun \textbf{M}ultiple, de deux nombres a et b, est le nombre positif
le plus petit ayant comme multiples a,b et d'autres nombre(s). \\\\
Soit A, B et C, tous appartenant à $\mathbb{N^{*}}$. \newline
Le \strong{PPCM} de A et B, acronyme de \textbf{P}lus \textbf{P}etit \textbf{C}ommun \textbf{M}ultiple, est C, tel que C est
le plus petit nombre ayant comme multiples A et B. \\\\
Par exemple, trouvons le PPCM de 12 et 8. \newline
Pour cela, on utilise la factorisation en nombres premiers en écriture réduite de chaque nombre. \newline
Pour cela, on utilise la factorisation en nombres premiers en écriture réduite de chaque nombre, \hyperref[th:exemple]{cliquer ici pour voir}. \newline
Alors: $12= 2 \times 2 \times 3 = 2^{2} \times 3$ \newline
Et: $8= 2 \times 2 \times 2= 2^{3}$ \newline
Nous prenons alors chaque facteur premier avec leur puissance la plus grande entre les deux. \newline
Ainsi, nous obtenons: $2^{3} \times 3^{1} = 24$ \newline
Donc PGCD(12,8)= 24.
Donc PPCM(12,8)= 24.\newline
Effectivement, $24=12 \times 2 = 8 \times 3$.
\section{Algorithme de la décomposition d'un nombre en facteurs premiers}
Pour l'algorithme présenté dans la partie \ref{subsec/fact} nous aurons besoin de connaître le principe du
crible d'Eratosthène \ref{subsec/crible}
\subsection{Crible d'Eratosthène}{\label{subsec/crible}}
Le crible d'Eratosthène est défini sur un intervalle allant de $2$ à un autre nombre que l'on prendra ici égale à $100$
Description de l'algorithme du crible d'Eratosthène :\newline
On part de $2$ et on "enlève" tous les multiples de $2$ soient $4,6,8,\cdots,98,100$.
Ensuite on passe au nombre suivant non supprimé soit $3$ ici et on enlève les multiples de 3
On continue ainsi de suite jusqu'à ce qu'il ne reste aucun nombre non premier.
\subsection{Algorithme naïf de décomposition d'un nombre en facteurs premiers}{\label{subsec/fact}}
Pour cet algorithme, on partira du principe que l'on a une liste (de longueur $s$) de nombre premiers obtenue à partir du crible d'Eratosthène.\newline
\begin{enumerate}
\item Posons $n \geq 2$ l'algorithme commence par un test de primalité sur n (ici on le fait grâce au crible, si n est dans la liste alors
$n$ est premier)
\item si $n$ est premier, alors on renvoie n.
\item sinon, on divise $n$ par le premier entier (noté $p_1$) de la liste du crible d'Eratosthène
\begin{enumerate}
\item si le reste de cette division est nul dans ce cas, on recommence l'algorithme avec la valeur de $\frac{n}{p_1}$ et on garde
en mémoire le $p_1$ (si on fait un algorithme récursif cela se fait tout seul)
\item si le reste n'est pas nul, on divise $n$ par $p_2$ (soit le nombre premier suivant dans la liste du crible) et ce jusqu'à ce
que $p_i \divides n$, avec $1 \leq i \leq s$. Une fois $p_i$ trouvé on le garde en mémoire et on recommence l'agorithme avec la
valeur de $\frac{n}{p_i}$
\end{enumerate}
\item Ainsi en mutlipliant tous les $p_i$ gardés en mémoire entre-eux on a la décomposition de $n$ en facteurs premiers.
\end{enumerate}
En exemple, si on prend la liste suivante $l = [2,3,5,7,11,13,17,...]$ et le nombre $1638$ comme dans l'exemple \ref{subsec/fact_ex}, on a
: \newline $1638 = 2 \cdot 3 \cdot 3 \cdot 7 \cdot 13 = p_1 \cdot p_2 \cdot p_2 \cdot p_4 \cdot p_6$ car $p_i$ est le ième élément de la
liste $l$.
......
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