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Bonjour. J'ai un exercice pour demain que je ne comprends toujours pas. Pourriez vous m'aider ?

-Soient a et b deux nombres entiers naturels impairs. Montrez que a⁴+b⁴+30 est un multiple de 16.

Merci d'avance !


Répondre :


a=2p+1   impair  et  b=2q+1   impair aussi
a^4 +b^4 = (a²+b²)²  - 2a²b²  
    a^4= 16p^4 + 32p^3 + 24p²+8p+1  et idem   pour
  b^4 = 16q^4 + 32q^3 + 24q²+8q+1    si bien que  
  a^4 +b^4 +30  = 16(p^4  +q^4) + 32(p^3 +q^3)  + 24(p²+q²) + 8(p+q) + 32 
or 16(p^4  +q^4) + 32(p^3 +q^3)  + 32   est  multiple de 16  ; il reste à prouver que  24(p²+q²) + 8(p+q)  est  multiple de 16      
p²+q² = (p+q)²-2pq  donc  
      24(p²+q²) + 8(p+q)  =
(p+q)( 24(p+q)   + 8)  - 48pq  = 8(p+q)( 3(p+q) + 1)  -  48pq     maintenant    48pq est  bien multiple de 16  et il y a  8(p+q)( 3(p+q) + 1)   à examiner ; mais   soit   p et q  sont pairs  et alors  p+q est multiple de 2 
donc 8(p+q)( 3(p+q) + 1)  multiple de 16  ;  c'est aussi le cas si  p et q impair  ;   reste donc à voir si p pair et  q impair   maos dans ce cas  p+q est impair et  3(p+q) aussi et alors  3(p+q)+1 est multiple de 2


Bonsoir ;

a est un nombre entier naturel impair , donc il existe u un nombre entier naturel tel que : a = 2u + 1 .

b est un nombre entier naturel impair , donc il existe v un nombre entier naturel tel que : b = 2v + 1 .

a^4 = (2u + 1)^4 = (2u)^4 + 4(2u)^3 + 6(2u)² + 4(2u) + 1
= 16 u^4 + 32u^3 + 24u² + 8u + 1
= 16 u^4 + 32u^3 + 16u² + 8u² + 8u + 1 .

De même : b^4 = 16 v^4 + 32v^3 + 16v² + 8v² + 8v + 1 ,

donc :

a^4 + b^4 +30 = 16(u^4 + v^4 + 2u^3 + 2v^3 + u² + v² + 2) + 8u² + 8v² 8u + 8v
=  16(u^4 + v^4 + 2u^3 + 2v^3 + u² + v² + 2) + 8u² + 8u + 8v² + 8v
=  16(u^4 + v^4 + 2u^3 + 2v^3 + u² + v² + 2) + 8u(u+1) + 8v(v + 1)
=  16(u^4 + v^4 + 2u^3 + 2v^3 + u² + v² + 2) + 16u(u+1)/2 + 16v(v + 1)/2
=  16(u^4 + v^4 + 2u^3 + 2v^3 + u² + v² + 2 + u(u+1)/2 + v(v + 1)/2) .

Conclusion :

Pour a et b deux nombres entiers naturels impairs:
a⁴+b⁴+30 est un multiple de 16 .

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