Chiffre des unités d'une puissance

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.

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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