Développement décimal des fractions

Je me demandais s'il y avait un moyen de déterminer, en prenant une fraction au pif, la longueur de la période du développement décimal sans déterminer tout le développement décimal.

C'est juste par curiosité.

Réponses

  • Un fil a été ouvert il me semble.
    Un lien WIKI doit exister aussi.
    Je regarde si je retrouve tout ça...
  • On parle bien d'une fractions entre entiers ?

    Je vais balancer 2 ou 3 informations ... mais je ne suis même pas sûr que ce que je dis est vrai.

    Je vais supposer que notre fraction est donnée sous forme irréductible : $PGCD(numérateur, diviseur) = 1$
    Au pire, la période sera égale à $diviseur-1$.

    Ecrivons le diviseur comme produit de nombres premiers ; exemple le diviseur est 1001 = 7x11x13
    Alors la période sera soit 7-1, soit 11-1, soit 13-1, soit 7x11-1, soit 7x13-1, soit 11x13-1, soit, pire des cas, 7x11x13-1 (pas sûr à 100%, mais j'y crois beaucoup)

    Et donc si tu fais la division, et qu'ayant calculé 200 décimales, il n'y a toujours pas de périodicité, la périodicité interviendra forcément au bout de 1000 décimales. Là non plus, pas sûr à 100%, on a parfois des trucs comme 1,234(56)(56)(56)(56)(56) ! la période n'apparaît pas dès la 1ère décimale, mais plus tard.
    Tu me dis, j'oublie. Tu m'enseignes, je me souviens. Tu m'impliques, j'apprends. Benjamin Franklin
  • Oui, je parle bien de fractions entre deux nombres entiers. On peut commencer par les fractions irréductibles si c'est plus simple. Et j'aimerais savoir sur quelles idées tu te bases pour écrire ça, vu que tu n'as rien démontré pour l'instant.

    Et oui, il y a des nombres comme $\displaystyle \frac{1}{6} = 0,16666...$ avec des décimales "isolées" avant la période qui viennent compliquer les choses.

    J'ai posé la question ici parce que je me suis demandé ça ce matin en prenant mon petit déjeuner, et en arrivant au boulot je n'avais toujours pas la moindre idée comment on pourrait réfléchir à la question.
  • http://villemin.gerard.free.fr/Wwwgvmm/Nombre/NbCycliq.htm
    Si tu veux une référence livresque, regarde dans Mathématiques d’École de Daniel Perrin.
    Algebraic symbols are used when you do not know what you are talking about.
            -- Schnoebelen, Philippe
  • On se donne $a/b$ irréductible dans $\Q$ et, pour simplifier, $b$ premier avec $10$. Quitte à remplacer $a$ par le reste de la division de $a$ par $b$ et à retrancher la partie entière, on va supposer que $a<b$. On écrit $a/b=0,ABBBB\cdots$, où $A$ a $\alpha$ chiffres (éventuellement précédés de zéros) et $B$ en a $\beta$. Alors $x=10^{\alpha}a/b-A=0,BBB\cdots$. On voit que $10^\beta x=B+x$, et $\beta$ est aussi petit que possible.

    On doit pouvoir en déduire que $\beta$, la longueur de la période, est l'ordre de $10$ dans $(\Z/b\Z)^\times$.
  • On considère la fraction irréductible $\frac{a}{b}$ avec $a, b > 0$. Si $b$ est premier avec $10$, alors la période du développement décimal est l'ordre de $10$ dans $\left(\mathbb Z/b\mathbb Z\right)^{\times}$.

    Pour s'en convaincre, on commence par écrire $a=qb+r$ avec $0 \leq r < b$. $q$ est alors la partie entière de $\frac{a}{b}$, et tout le développement après la virgule est $\frac{r}{b}$. Notons donc $\frac{r}{b} = 0, a_1a_2a_3 \dots = \frac{a_1}{10} + \frac{a_2}{10^2} + \dots$ On regarde maintenant la division euclidienne de $10r$ par $b$. L'écriture ci-dessus montre que $10r = a_1b + r_1$, avec $\frac{r_1}{b} = 0,a_2a_3\dots$ Puis on trouve $10r_1 = a_2b + r_2$ avec $\frac{r_2}{b} = 0,a_3a_4\dots$ etc. Si la suite $(a_k)_k$ est périodique de période $n$, on trouve donc $r_{n+k} = r_k$ pour tout $k \geq 1$. Mais par construction, $r_k \equiv 10^kr$ mod $b$ et on trouve en particulier que $10^nr \equiv 10r
    $ mod $b$. Comme $r$ est premier avec $b$ (puisque $r=bq-a$), on trouve $10^n \equiv 10$ mod $b$. Réciproquement, si $d$ est l'ordre de $10$ mod $b$, on trouve $r_{k+d} \equiv r_k$ mod $b$ pour tout $k \geq 1$. Puisque chaque $r_k$ est $< b$, on a une vraie égalité et on en déduit que $d$ est une période de lasuite $(a_k)_k$.

    Si $b$ n'est pas premier avec $10$, ça décale juste le début de la périodicité, et en écrivant $b=2^n 5 ^m q$, avec $q$ premier avec $10$, la période est juste l'ordre de $10$ dans $\left(\mathbb Z/q\mathbb Z\right)^{\times}$.
  • Eh ben ! Merci :-)
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