📘 Fiche de cours
L'essentiel du cours
1. La divisibilité dans $\mathbb{Z}$ On dit qu'un entier $a$ divise un entier $b$ (noté $a | b$) s'il existe un entier $k$ tel que : $$b = a \times k$$ Dans ce cas, $a$ est un diviseur de $b$ et $b$ est un multiple de $a$.
2. Les nombres premiers Un nombre entier naturel est dit premier s'il possède exactement deux diviseurs distincts : $1$ et lui-même. Exemples : $2, 3, 5, 7, 11, 13, \dots$ (Note : $1$ n'est pas un nombre premier).
3. Décomposition en facteurs premiers Tout nombre entier supérieur à $1$ peut s'écrire de manière unique comme un produit de puissances de nombres premiers. Exemple : $60 = 2^2 \times 3 \times 5$.
4. PGCD et PPCM
- PGCD (Plus Grand Commun Diviseur) : C'est le plus grand entier qui divise simultanément deux nombres $a$ et $b$.
- PPCM (Plus Petit Commun Multiple) : C'est le plus petit entier positif qui est multiple à la fois de $a$ et $b$.
- Nombres premiers entre eux : Deux nombres sont dits premiers entre eux si leur $PGCD(a, b) = 1$.
Méthodes à maîtriser
- Pour vérifier si un nombre est premier : Tester la divisibilité par les nombres premiers successifs ($2, 3, 5, 7 \dots$) jusqu'à ce que le quotient soit inférieur au diviseur testé.
- Pour trouver le PGCD : Utiliser la décomposition en facteurs premiers. On prend les facteurs communs avec le plus petit exposant.
- Pour trouver le PPCM : Utiliser la décomposition en facteurs premiers. On prend tous les facteurs (communs ou non) avec le plus grand exposant.
Exemples corrigés
Exemple 1 : Trouver le PGCD et le PPCM de $24$ et $36$.
- Décomposition : $24 = 2^3 \times 3$ $36 = 2^2 \times 3^2$
- $PGCD(24, 36) = 2^2 \times 3 = 4 \times 3 = 12$.
- $PPCM(24, 36) = 2^3 \times 3^2 = 8 \times 9 = 72$.
Exemple 2 : Montrer que $15$ et $8$ sont premiers entre eux.
- Décomposition de $15 = 3 \times 5$.
- Décomposition de $8 = 2^3$.
- Il n'y a aucun facteur premier commun, donc $PGCD(15, 8) = 1$. Ils sont premiers entre eux.
Erreurs fréquentes
- Confondre le PGCD (on cherche le plus grand diviseur) et le PPCM (on cherche le plus petit multiple).
- Oublier que $1$ n'est pas un nombre premier.
- Dans le PGCD, prendre les plus grands exposants au lieu des plus petits.