Série de révision N°2 : Arithmétique

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Exercice n°1 : Parité

Soient \(m,n\in\mathbb{N}\). Montrer
que

  1. la somme de deux entiers pairs est paire ;

  2. la somme de deux entiers impairs est paire ;

  3. le produit de deux entiers impairs est impair ;

  4. le produit de deux entiers consécutifs est pair.

Exercice n°2 : Expressions entières

Soit \(n\in\mathbb{N}\).

  1. Étudier la parité de \(3n^2+15n+7\).

  2. Étudier la parité de \(5n^2-7n+4\).

  3. Calculer \(A=(-1)^n+(-1)^{n+2}+3\) selon la parité de
    \(n\).

Exercice n°3 : Différence de deux carrés
  1. Développer \((x+1)^2-x^2\).

  2. En déduire que tout entier naturel impair est la différence de
    deux carrés consécutifs.

  3. Écrire \(17\) et \(2005\) sous cette forme.

  4. Montrer que \(n^2+n+7\) est
    aussi la différence de deux carrés consécutifs.

Exercice n°4 : Équation exponentielle

Déterminer les couples \((x,y)\in\mathbb{N}^2\) tels que \(x\geq2\) et \[2^{x-2}+7^{2y+1}+6^x=16844.\]

Exercice n°5 : Primalité et factorisation
  1. Étudier la primalité de \(107\)
    et de \(27\).

  2. Montrer que \(107\) et \(27\) sont premiers entre eux.

  3. Déterminer les couples \((x,y)\in\mathbb{N}^2\) vérifiant \(x^2-y^2=107\).

Exercice n°6 : Équations dans \(\N^2\)

Déterminer tous les couples \((x,y)\in\mathbb{N}^2\) vérifiant

  1. \((x+3)(y+2)=15\) ;

  2. \(xy+3x+y=12\).

Exercice n°7 : Divisibilité

Soit \(n\in\mathbb{N}\).

  1. Montrer que \(n^2+3n+4\) et
    \(n^2-3n+4\) sont pairs.

  2. Montrer que \(n^4-n^2+16\) est
    divisible par \(4\).

  3. Si \(4\) divise \(n+1\), montrer que \(4\) divise \(n^2+3\).

  4. Si \(n\) est impair, montrer que
    \(8\) divise \(n^2-1\), puis que \(16\) divise \(n^4-1\).

Exercice n°8 : Nombres à deux chiffres

Le nombre \(A=\overline{xy}\) a pour
chiffre des dizaines \(x\) et pour
chiffre des unités \(y\). Le nombre
\(B=\overline{yx}\) est obtenu en
inversant ces deux chiffres. Montrer que \(A+B\) est divisible par \(11\).

Exercice n°9 : PGCD et PPCM

On donne \(a=504\) et \(b=1350\).

  1. Décomposer \(a\) et \(b\) en produits de facteurs
    premiers.

  2. Déterminer \(\operatorname{PGCD}(a,b)\) et \(\operatorname{PPCM}(a,b)\).

  3. Rendre la fraction \(\dfrac{a}{b}\) irréductible et simplifier
    \(\sqrt{ab}\).

Exercice n°10 : Problème de répartition

Les employés d’une entreprise peuvent être répartis, sans reste, dans
des bureaux de \(24\), de \(28\) ou de \(36\) personnes. Déterminer le nombre
d’employés sachant qu’il est compris entre \(1500\) et \(2000\).