Arithmétique/PPCM

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PPCM
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Chapitre 5
Leçon : Arithmétique
Chap. préc. : Théorèmes de Bézout et Gauss


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Arithmétique/PPCM
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Sommaire

[modifier] Définition

Le plus petit multiple commun à a\, et b\, est l'entier m \ne 0\, tel que :

  • a|m\, et b|m\,
  • Pour tout multiple M \ne 0 de a et de a, M \gem



Définition

\forall (a,b) \in \mathbb{N}^{*2}, le PPCM de a et b est noté ppcm(a,b)\,


PPCM de 2 entiers relatifs


Définition

\forall (a,b) \in \mathbb{Z}^{*2}, ppcm(a,b) = ppcm(|a|,|b|)\,


[modifier] Théorème

Théorème

L'ensemble des multiples communs à 2 entier naturels non nuls est l'ensemble des multiples de leur PPCM



Démonstration

  • Tout multiple de ppcm(a,b)\, est multiple commun à a\, et à b\,.

m = ppcm(a,b) \Rightarrow m = ka\, et m = k'b\, avec (k,k') \in \mathbb{N}^{*2}
Un multiple de ppcm(a,b)\, est qm\, avec q \in \mathbb{N}^{*}

qm = qka\, et qm = qk'b\,
On en déduit que qm\, est un multiple de a\, et b\,

  • Soit m \ne 0, un multiple commun à a\, et b\, et soit m = ppcm(a,b)\,

M = mq + r\, avec 0 \le r < m

a|M\, et a|m \Rightarrow a|(M-q) \Rightarrow a|r\,

De même : b|r\,

Alors r\, est un multiple commun à a\, et b\, et r < m\, donc r = 0\,

On en déduit que M = mq \Rightarrow M est un multiple de m\,


[modifier] Propriété

[modifier] Propriété 1

Propriété

a, b, n des entiers naturels non nuls
Si a|n\, et b|n\, alors ppcm(a,b)|n\,

[modifier] Propriété 2

Propriété

a et b des entiers naturels non nuls et m = ppcm(a,b)
\begin{cases} m=ka & k \in \mathbb{N}^{*} \mbox{ et } \lambda \in \mathbb{N}^{*}\\ m=\lambda b & \mbox{et }k\mbox{ et } \lambda \mbox{ premiers entre eux}\end{cases}

[modifier] Propriété 3

Décomposition en facteur premiers


Propriété

On prend tous les facteurs intervenant dans les décompositions, chacun d'entre-eux à son plus grand exposant



Exemple

a=60 \qquad a = 2^2 \times 3 \times 5\,
b=48 \qquad a = 2^4 \times 3\,

ppcm(a,b) = 2^4 \times 3 \times 5\,