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Exercice 1 — Nombres premiers permutables

Olympiades · Académie Lyon · 2014 · Toutes séries

Sujet

Un nombre entier, supérieur ou égal à 2 est premier lorsqu'il admet exactement deux diviseurs distincts : 1 et lui-même.

  1. Les nombres \(51,67,779\) sont-ils premiers? On dit qu'un nombre entier, supérieur ou égal à 2 est premier permutable lorsque les deux conditions suivantes sont vérifiées :

On appelle E l'ensemble des nombres premiers permutables à un, deux ou trois chiffres.
2. Montrer que 13 est un nombre premier permutable.
3. Montrer que 137 n'est pas un nombre premier permutable.
4. Soit \(N>2\) un nombre premier permutable. Démontrer que tous ses chiffres sont impairs.
5. Quel est le plus grand élément de E ? Justifier la réponse.

On appelle \(\mathbf{F}\) l'ensemble des nombres premiers permutables dont les chiffres distincts deux à deux sont écrits de gauche à droite dans l'ordre strictement croissant.
6. Quel est le plus grand élément de \(\mathbf{F}\) ? Justifier la réponse.

  1. \(51=3 \times 17\) donc 51 n'est pas premier.

Pour déterminer si un entier n est premier on peut appliquer l'un des critères suivants :
Critère 1 : Un entier \(n>2\) est premier si et seulement s'il n'est divisible par aucun entier compris entre 2 et \(\frac{n}{2}\).
Critère 2 : Un entier \(n>2\) est premier si et seulement s'il n'est divisible par aucun entier compris entre 2 et \(\sqrt{n}\). Critère 3 : Un entier \(n>2\) est premier si et seulement s'il n'est divisible par aucun entier premier compris entre 2 et \(\sqrt{n}\).

Prompt N

Programmation du critère 2 pour une calculatrice TI 82

\(1 \rightarrow\) TEnd
\(2 \rightarrow\) II+1 → I
\(\operatorname{int}(\sqrt{ } \mathrm{N}) \rightarrow \mathrm{B}\)End
while \(\mathrm{I} \leq \mathrm{B}\) andIf \(\mathrm{T}=1\)
\(\mathrm{T}=1\)Then
N/I → QDisp "PREMIER"
If Q=int(Q)Else
ThenDISP "PAS PREMIER"
\(0 \rightarrow\) TEnd

La liste des entiers premiers dans l'ordre commence par : \(2 ; 3 ; 5 ; 7 ; 11 ; 13 ; 17 ; 19 ; 23 ; \ldots\)