Chiffre des unités d'une puissance
dans Arithmétique
Bonjour,
Existe-t-il une méthode permettant de déterminer le chiffre des unités d'une puissance comme, par exemple, celui de 7^2010 ?
L'idée de départ est d'observer ce qui se passe pour les premières puissances de 7 et de constater un cycle.
7^0=1
7^1=7
7^2=49
7^3=343
7^4=2401.
Le cycle est donc 1-7-9-3.
Et ensuite, que faire ?
Cette méthode ne semble pour autant pas fonctionner pour 2^50 :
2^0 =1
2^1=2
2^2=4
2=3=8
2^4=16
2^5=32
Le cycle semble être 2-4-8-6, mais le "1" de 2^0 n’apparaît pas dans ce cycle alors qu'il apparaît dans celui des puissances de 7.
Pourriez-vous m'en dire plus, s'il vous plaît ?
En vous remerciant par avance.
Existe-t-il une méthode permettant de déterminer le chiffre des unités d'une puissance comme, par exemple, celui de 7^2010 ?
L'idée de départ est d'observer ce qui se passe pour les premières puissances de 7 et de constater un cycle.
7^0=1
7^1=7
7^2=49
7^3=343
7^4=2401.
Le cycle est donc 1-7-9-3.
Et ensuite, que faire ?
Cette méthode ne semble pour autant pas fonctionner pour 2^50 :
2^0 =1
2^1=2
2^2=4
2=3=8
2^4=16
2^5=32
Le cycle semble être 2-4-8-6, mais le "1" de 2^0 n’apparaît pas dans ce cycle alors qu'il apparaît dans celui des puissances de 7.
Pourriez-vous m'en dire plus, s'il vous plaît ?
En vous remerciant par avance.
Réponses
-
Pour le premier :
7^2010=(7^4)^502*7^2
;-)Karl Tremblay 1976-2023, je t'appréciais tellement. -
Bonjour,
En suivant ce cycle 7-9-3-1, combien de cycles complets avant 2010 ? Quel reste pour atteindre 2010 ? Donc...
De même combien de cycles complets 2-4-8-6 avant 50 ? Quel reste ? Donc....
Aucune puissance entière positive d'un nombre pair ne peut se terminer par 1.
De même le cycle des puissances de 5 est réduit à un seul chiffre, 5. Aucune des ses puissances entières positives ne se termine par 1.
Idem pour 6, cycle d'un seul chiffre.
[Ajout : entretemps zeitnot a fourni pour 7 la même réponse, formulée différemment] -
C'est une histoire de calcul modulo 10 (le chiffre des unités, c'est le reste dans la division par 10).
7 est inversible modulo 10 (premier avec 10), et d'ordre 4 dans le groupe multiplicatif de $\Z/10\Z$. Donc $7^{2010}= 7^{4\times 502+2}=(7^4)^{502}\times 49$ a 9 comme chiffre des unités.
2 n'est pas premier avec 10 et n'est donc pas inversible modulo 10. Mais comme $2^4\times 2$ a 2 comme chiffre des unités, $2^{50}=2^{12\times 4}\times 2^2$ a même chiffre des unités que $2^2=4$.
PS. Bon, il y a des redites, mais je poste tout de même. -
Bonjour,
Comme 7^4 = 2401, 1 est le chiffre des unités d'une puissance de 7.
Donc, contrairement au cas de 2^50 pour lequel on ne commençait pas le cycle à 2^0 puisqu'aucune puissance entière positive d'un nombre pair ne peut se terminer par 1, dois-je commencer le cycle des puissances de 7 à partir de 7^0 = 1 ? -
1-2-3-4, 1-2-3-4, 1-2-3-4, ... (512 fois le cycle au total), 1-2
Pas de 0 là-dedans. -
Je ne comprends pas.
7^0=1
7^1=7
7^2=49
7^3=343
7^4=2401
7^5=16 807
Le chiffre des unités de 7^4 est 1, tout comme pour 7^0.
Ma question est : est-ce que le cycle est 1-7-9-3 ou 7-9-3-1, et pourquoi ? -
Le cycle est
1ère puissance
2ème puissance
3ème puissance
4ème puissance
(512 fois le cycle)
1ère puissance
2ème puissance
Fin de l'opération
Pour les puissances de 2 :
1ère puissance
2ème puissance
3ème puissance
4ème puissance
(12 fois le cycle)
1ère puissance
2ème puissance
Fin de l'opération
Jamais, nulle part, n'intervient une 0ème puissance.
Pour les puissances de 5 ou de 6 :
1ère puissance
1ére puissance
1ère puissance
etc
Jamais de puissance 0 là-dedans
Pour ces deux derniers exemples on connaît donc la réponse sans lancer le déroulement complet des cycles. -
$7^4=2401=10\times 240+1$
Soit $n$ un entier naturel.
$\begin{align}7^{4+n}&=7^4\times 7^n\\
&=(10\times 240+1)7^n\\
&=10\times 240\times 7^n+7^n
\end{align}$
Sous cette forme il me semble clair que les nombres $7^{4+n}$ et $7^n$ ont le même chiffre des unités car quand on multiplie un nombre par 10 le résultat est un nombre qui se termine par un 0 ce qui fait que si tu lui ajoutes un autre nombre A, le chiffre des unités du résultat final sera le chiffre des unités du nombre A.
Autrement dit, si A et B sont des entiers naturels le nombre $10B+A$ a le même chiffre des unités que celui de $A$.
C'est une autre façon de dire ce que GaBuZoMeu a expliqué plus haut.
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Bonjour!
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