Divisibilité et Congruences

Cours de Spécialité Mathématiques - Arithmétique

1. Divisibilité

Définition : Divisibilité

Soit a et b deux entiers. On dit que a divise b (ou que b est divisible par a) s'il existe un entier k tel que b = a × k.

On note alors : a | b

Exemple :

4 divise 12 car 12 = 4 × 3

On note : 4 | 12

Théorème : Propriétés de la divisibilité

Pour tous entiers a, b et c :

  1. Si a | b et b | c, alors a | c (transitivité)
  2. Si a | b et a | c, alors a | (b + c) et a | (b - c)
  3. Si a | b, alors a | (b × c) pour tout entier c

2. Congruences

Définition : Congruence

Soient a et b deux entiers et n un entier strictement positif. On dit que a est congru à b modulo n si n divise la différence (a - b).

On note alors : a ≡ b [n] ou a ≡ b (mod n)

Exemple :

17 ≡ 2 [5] car 17 - 2 = 15, et 5 divise 15

Théorème : Propriétés des congruences

Pour tous entiers a, b, c, d et n positif :

  1. Si a ≡ b [n] et c ≡ d [n], alors a + c ≡ b + d [n]
  2. Si a ≡ b [n] et c ≡ d [n], alors a × c ≡ b × d [n]
  3. Si a ≡ b [n], alors pour tout entier k, ka ≡ kb [n]

Note importante :

Les congruences sont un outil puissant en arithmétique, permettant de simplifier de nombreux calculs et de résoudre des problèmes complexes de divisibilité.

Exercices sur la divisibilité et les congruences