Le pgcd de (a+b) et ab

Bonjour
Bon bah je sèche …

On me dit soient a et b dans N-{0} premiers entre eux. Calculer le pgcd de ab et (a+b).

Je remercie tous ceux (nombreux sans doute :-)) qui vont m'aider.
Cordialement,
Didier.

Réponses

  • Comme $a$ et $b$ sont premiers entre eux, si un nombre premier divise $ab$, c'est qu'il divise $a$ ou qu'il divise $b$. Mais alors il ne peut diviser $a+b$ puisque sinon il diviserait les deux, ce qui est absurde puisque $a$ et $b$ sont premiers entre eux !
  • Hello,

    Merci.

    "si un entier divise ab c'est qu'il divise a ou qu'il divise b".

    Pourtant, 12 divise 36 mais ne divise ni 9 ni 4....

    Ou bien ?
  • En fait, il suffit de considérer un facteur premier de ab, le reste est bon.

    Cordialement.
  • @ Didier Suard,

    Si j'ai bien calculé, tu as dû être assez précoce au Lycée.

    Dans la décomposition en facteurs premiers de a * b, tu as tous ( et que ) les facteurs premiers de " a " et de " b ".

    En revanche, dans la somme a + b, aucun des facteurs premiers de " a " ou " b ". En effet, pour tout facteur premier de " a ", " b " ne vaut pas 0 modulo ce facteur puisqu'il est premier avec " b " et donc avec chacun de ses facteurs premiers. De même, quel que soit le facteur premier de " b " , " a " ne vaut jamais 0 modulo celui ci.

    Donc pas de facteur premier commun entre a * b et a + b.
  • Dans la famille : pourquoi faire simple quand on peut faire compliqué ?

    Soit $d$ un diviseur commun de $ab$ et $a+b$. Il divise alors les combinaisons linéaires $a(a+b)-ab=a^2$ et $b(a+b)-ab=b^2$.
    Or comme $a$ et $b$ sont premiers entre eux, il en est de même de $a^2$ et $b^2$ ; en effet, il existe $u$ et $v$ tels que $au+bv=1$, d'où en élevant au cube $a^2(au^3+3u^2bv)+b^2(3auv^2+bv^3)=1$. Ainsi $d=1$.
  • Un peu moins compliqué : si $a$ et $b$ sont premiers entre eux, il existe $u$ et $v$ tels que $au+bv=1$. En élevant au carré, ça donne $a^2u^2+2abuv+b^2v^2 = 1$, qui peut se réécrire $(a+b)(au^2+bv^2)-ab(u-v)^2 = 1$. On en déduit que $a+b$ et $ab$ sont premiers entre eux.
  • @didier suard : Oups, je voulais parler d'un entier premier bien sûr.
  • Merci Guego, je cherchais une telle relation de Bezout mais je n'y suis pas parvenu.
  • Bravo Guego, démonstration tres élégante, c'est clair, net, précis. J'aime beaucoup.

    Merci aussi à tous , je vais regarder tout ça en détail car vous avez chacun votre "méthode".

    Je lutte, je lutte pour retrouver mon niveau d'il y a 40 ans :-)))

    Cordialement.
  • Bonjour Poirot
    Merci pour ton aide.

    J'ai suivi ton raisonnement, il utilise la décomposition des entiers en produit de nombres premiers. Il démontre que si un nombre premier divise ab et (a+b) alors il ne peut être que 1 puisque a et b sont premiers entre eux.

    Comme le pgcd de ab et (a+b) est le produit de diviseurs premiers communs à ab et (a+b) alors il vaut 1.

    J'ai bon ?
    Cordialement,
    Didier.
  • C'est presque bon, à ceci près que $1$ n'est pas un nombre premier. Ce que l'on prouve est que si $d$ est un diviseur (positif) commun de $ab$ et $a+b$, alors ce diviseur n'admet pas de facteur premier, c'est donc que $d=1$. Ou encore pour dire la même chose, $ab$ et $a+b$ n'ont pas de facteurs premiers en commun, donc leur pgcd vaut $1$.
  • Bonjour,

    J'essaye de résoudre le problème initial de ce fil à ma façon, mais je rencontre un problème.
    Quelqu'un peut-il avoir la gentillesse de jeter un œil sur ma tentative de démonstration ? Merci.
    Voici :

    Si $a$ et $b$ sont premiers entre eux, alors il existe des entiers relatifs $A$ et $B$ tels que $Aa+Bb=1$.

    Je suppose qu'on peut même écrire :
    $Aa+Bb+kab-kab=1$. $(k\in\mathbb{Z})$
    ou encore :
    $(A-kb)a+(B+ka)b=1$
    voire même, pour $(A-kb)=M$ et $(B+ka)=N$ :
    $Ma+Nb=1$ (égalité 1)

    A supposer qu'il existe un $k$ tel que $N-M$ soit égal à un multiple non nul de $a$, disons : $N-M=k'a$, on obtient :
    $N=M+k'a$

    En transposant cette dernière valeur de $N$ dans l'égalité 1, on obtient :
    $Ma+(M+k'a)b=1$, ce qui donne :
    $Ma+Mb+k'ab=1$, et donc :
    $M(a+b)+k'(ab)=1$
    où il devient évident, par le thèorème de Bézout, que $(a+b)$ et $(ab)$ sont premiers entre eux.

    Il reste à démontrer qu'il existe bien un $k$ tel que $N-M=k'a$.
    Les essais effectués sur des nombres fonctionnent bien, mais je n'arrive pas à généraliser.
    Merci d'avance pour votre aide.

    Sneg
  • Bonsoir,

    Si l'on suit la relation donnée par Guego ci-dessus, $k=2AB-B^2$ doit convenir.
  • Pour le cas $(a,b)=(0,0)$, on consultera avec avantage http://www.les-mathematiques.net/phorum/read.php?5,1743394,page=1
  • C’est bon. Je pense avoir trouvé ce que je cherchais dans mon message précédent.
Connectez-vous ou Inscrivez-vous pour répondre.