1. Énoncé : Trouver les coefficients $u$ et $v$ tels que $20u + 11v = 1$ en utilisant l'algorithme d'Euclide.
2. Appliquer l'algorithme d'Euclide pour calculer le PGCD de 20 et 11 :
$$20 = 11 \times 1 + 9$$
$$11 = 9 \times 1 + 2$$
$$9 = 2 \times 4 + 1$$
$$2 = 1 \times 2 + 0$$
Le PGCD est 1.
3. Remonter pour exprimer 1 comme combinaison linéaire de 20 et 11 :
$$1 = 9 - 2 \times 4$$
$$= 9 - (11 - 9) \times 4 = 5 \times 9 - 4 \times 11$$
$$= 5 \times (20 - 11) - 4 \times 11 = 5 \times 20 - 9 \times 11$$
Donc $u = 5$, $v = -9$.
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4. Énoncé : Vérifier s'il existe un unique couple $(x,y)$ solution en entiers au carré pour $9x - 5y = 15$ avec $0 \leq x \leq 5$.
5. Tester les valeurs entières de $x$ de 0 à 5 et vérifier si $y$ est un entier au carré :
Pour $x=0$, $9\times0 - 5y = 15 \Rightarrow y = -3$ (non entier au carré).
Pour $x=1$, $9 - 5y = 15 \Rightarrow y = -\frac{6}{5}$ (non entier).
Pour $x=2$, $18 - 5y = 15 \Rightarrow y = \frac{3}{5}$ (non entier).
Pour $x=3$, $27 - 5y = 15 \Rightarrow y = \frac{12}{5}$ (non entier).
Pour $x=4$, $36 - 5y = 15 \Rightarrow y = \frac{21}{5}$ (non entier).
Pour $x=5$, $45 - 5y = 15 \Rightarrow y = 6$ (6 n'est pas un carré parfait).
6. Conclusion : Il n'existe pas de couple $(x,y)$ solution avec $y$ entier au carré dans cet intervalle. La réponse est Faux.
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7. Énoncé : Trouver l'ensemble des solutions entières de l'équation $7x - 11y = 3$.
8. Vérifier les options données :
Option A : $(13 + 11k, 8 + 7k)$
Calculons $7(13 + 11k) - 11(8 + 7k) = 91 + 77k - 88 - 77k = 3$.
Option A est correcte.
Option B : $(13 + 11k, 8 - 7k)$
$7(13 + 11k) - 11(8 - 7k) = 91 + 77k - 88 + 77k = 3 + 154k \neq 3$ sauf si $k=0$.
Option B incorrect.
Option C : $(5 - 11k, -3 - 7k)$
$7(5 - 11k) - 11(-3 - 7k) = 35 - 77k + 33 + 77k = 68 \neq 3$.
Option C incorrect.
9. Conclusion : L'ensemble des solutions est donné par l'option A.
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10. Énoncé : Déterminer le nombre de solutions entières au carré de l'équation $51x + 39y = 2003$.
11. Calcul du PGCD de 51 et 39 :
$$51 = 39 \times 1 + 12$$
$$39 = 12 \times 3 + 3$$
$$12 = 3 \times 4 + 0$$
PGCD = 3.
12. Vérifier si 3 divise 2003 :
$2003 \div 3 = 667.666...$ non entier.
13. Conclusion : L'équation n'admet aucune solution entière.
Réponse : Option D.
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14. Énoncé : Trouver les coefficients de Bézout $(u,v)$ pour l'équation $368u + 117v = 1$.
15. Appliquer l'algorithme d'Euclide :
$$368 = 117 \times 3 + 17$$
$$117 = 17 \times 6 + 15$$
$$17 = 15 \times 1 + 2$$
$$15 = 2 \times 7 + 1$$
$$2 = 1 \times 2 + 0$$
16. Remonter pour exprimer 1 :
$$1 = 15 - 2 \times 7$$
$$= 15 - (17 - 15) \times 7 = 8 \times 15 - 7 \times 17$$
$$= 8 \times (117 - 17 \times 6) - 7 \times 17 = 8 \times 117 - 55 \times 17$$
$$= 8 \times 117 - 55 \times (368 - 117 \times 3) = 173 \times 117 - 55 \times 368$$
17. Donc $u = -55$, $v = 173$.
Réponses finales :
1) $u=5$, $v=-9$
2) Faux
3) Option A
4) Option D
5) $(u,v) = (-55, 173)$
Equations Diophantiennes
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