Small Fonts Default Fonts Large Fonts

Plus de 3000 récréations et problèmes mathématiques !

Ce site a été créé en souvenir de DIOPHANTE, mathématicien grec, qui nous a laissé de remarquables ouvrages d'arithmétique. L'objectif est de constituer une vaste bibliothèque de problèmes mathématiques avec les énoncés et les solutions classés par thèmes et selon leur niveau de difficulté et de proposer chaque mois plusieurs problèmes à la sagacité des lecteurs qui ont toute latitude pour envoyer leurs réponses.

Accueil Problèmes par thèmes A. Arithmétique et algèbre A1. Pot pourri A138. La deuxième conjecture du Prince de Polignac

Avertissement

Tous les problèmes sont identifiés par un niveau de difficulté :

Très facile

Facile

Moyen

Difficile

Très difficile

Variable

 

D'autre part, les problèmes se traitent généralement à la main et sont alors repérés par l'icône

 

Pour faciliter leur résolution, l'ordinateur peut être utile. Dans ce cas, vous verrez apparaître aussi cette icône

 

Quand l'ordinateur est indispensable, l'icône figure seule.

 

Pour avoir accès aux solutions de chaque problème, cliquez sur solution.

 

Les figures et les graphes ont été réalisés grâce au logiciel Declic.

Avertissement
Open/Close
A138. La deuxième conjecture du Prince de Polignac Imprimer Envoyer
A. Arithmetique et algèbre - A1. Pot pourri
computer.png calculator_edit.png  

Le prince de Polignac est bien connu pour sa conjecture toujours non démontrée selon laquelle il y a une infinité de nombres premiers p tels que p+2 est aussi un nombre premier. On lui a attribué une deuxième conjecture selon laquelle tout nombre impair peut s'exprimer comme la somme d'un nombre premier et d'une puissance de 2. Il aurait fait les calculs pour tout n 3 000 000 !

En réalité cette conjecture est fausse et il n'est pas utile de faire de longs calculs pour trouver le premier contre-exemple. Quel est-il ?

Le nombre recherché est un nombre premier. Existe-t-il un nombre composé (c'est à dire non premier) qui contredit la deuxième conjecture du Prince de Polignac ?


Le tableau ci-après donne les décompositions possibles des premiers nombres impairs en une somme d'une puissance de 2 et d'un nombre premier. On s'aperçoit que la deuxième conjecture se vérifie sans problème pour tous les nombres impairs inférieurs à 100 mais l'on bute assez vite sur le nombre 127 dont toutes les décompositions possibles 127=2+125, 127=4+123, 127=8+119, 127=16+111, 127=32+95, 127=64+63 donnent exclusivement des nombres composés : 125, 123, 119, 111, 95 et 63. Il est pour le moins surprenant que le Prince de Polignac soit passé à côté de ce contre-exemple !


On constate que 127 est un nombre premier et si l'on poursuit l'inventaire des nombres impairs qui sont des contre-exemples de la deuxième conjecture de Polignac, on a curieusement toute une série de nombres exclusivement premiers : 149, 251, 331, 337, 373, 509, 599, 701, 757, 809, 877?Le tableau ci-après donne pour tous ces nombres leurs différences avec toutes les puissances de 2 qui leur sont inférieures. Tous les nombres résultants sont bien composés.


Peut-on dire alors que tout nombre impair dont les différences avec les puissances de 2 qui lui sont inférieures sont toutes des nombres composés, est nécessairement un nombre premier ?

La réponse est non car le nombre suivant est 905 qui n'est pas premier?.On vérifie que les différences entre 905 et les puissances de 2 <905 sont bien des nombres composés : 903 = 3*301, 901 = 15*53, 897 = 3*299, 889 = 7*127, 873 = 3*291, 841 = 29*29, 777 = 3*259, 649 = 11*59 et 393 = 3*131.


 
RSS 2.0 Our site is valid CSS Our site is valid XHTML 1.0 Transitional