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Exercice 2 — Produit plus un

Olympiades · Académie Strasbourg · 2013 · Série S

ArithmétiqueDénombrementSuites

Sujet

\(1 \times 2 \times 3 \times 4+1=15\)
\(2 \times 3 \times 4 \times 5+1=121\).
\(3 \times 4 \times 5 \times 6+1=361\).

  1. Écrire les deux lignes suivantes.
  2. Par ce procédé, peut-on obtenir 2013 ?
  3. Qu'obtient-on sur la dixième ligne?
  4. Obtient-on toujours un nombre impair?
  5. Obtient-on toujours le carré d'un entier?
  6. Peut-on obtenir \(2013^{2}\) ? Sinon quelle est la valeur la plus proche de \(2013^{2}\) que l'on puisse obtenir?
  1. \(4 \times 5 \times 6 \times 77+1=841\)
    \(5 \times 6 \times 7 \times 8+1=1681\).
  2. La suite obtenue est strictement croissante et saute de 1681 à \(6 \times 7 \times 8 \times 9+1=3025\) sans prendre la valeur 2013 .
  3. \(10 \times 11 \times 12 \times 13+1=17161\).
  4. Le produit de quatre entiers consécutifs est divisible par 8 .

Si on lui ajoute 1, on obtient un nombre impair.
5. On a

\[ \begin{aligned} n(n+1)(n+2)(n+3)+1 & =n^{4}+6 n^{3}+11 n^{2}+6 n+1 \\ & =\left(n^{2}+3 n+1\right)^{2} . \end{aligned} \]

  1. La suite \(n \rightarrow n^{2}+3 n+1\) est strictement croissante.
    \(n^{2}+3 n+1\) est égal
    pour \(n=43\) à \(43^{2}+3 \times 43+1=1978\)
    et pour \(n=44\) à \(44^{2}+3 \times 44+1=2068\).
    On ne peut donc pas obtenir \(n=2013^{2}\).
    La valeur la plus proche est \(1978{ }^{2}\).