Une amusette

Trouver, si possible, une puissance de 3 se terminant par
726 chiffres 0 suivis de 2, 4 et 7

Réponses

  • Bonjour,

    La suite $3^{3+4n} \mod{1000}$ est périodique de période $25$ et ne contient pas $247$.

    Cordialement,

    Rescassol
  • Numériquement on voit que: $3^{100} \equiv 1\mod{1000}$
    Donc la fonction $f(n)=3^{n} \mod{1000}$ est périodique de période $100$.
    Par ailleurs, numériquement on voit que pour $n=0,1,...,99$, $f(n)$ n'est jamais la classe de $247$ modulo $1000$.

    PS:
    L'énoncé ne comporte-t-il pas une erreur? N'est-ce pas plutôt $267$?
  • Bonjour,

    FdP, c'est ma solution !!

    Cordialement,

    Rescassol
  • L'ensemble des entiers $3+4n$ quand $n$ prend les valeurs $0,1,....$ n'est pas $\mathbb{N}$

    A priori, ce n'est pas parce qu'il n'existe pas d'entier $n$ tel que $3^{3+4n}\equiv 247\mod{1000}$ qu'il n'existe pas d'entier $m$ tel que $3^{m}\equiv 247\mod{1000}$
  • Si c'est bien 267 à la fin, on a déjà : \[3^{396497639} = \dots 510000000267\]
  • @FdP : Tu joues celui qui ne comprend pas, mais tu avais sans doute compris que Rescassol s'était limité aux exposants de la forme $4n+3$ pour que le dernier chiffre soit un $7$.
  • Bisam:

    J'ai bien fait de poster mon message. Autrement je n'aurais pas eu cette précision.

    Néanmoins ce que je propose n'est pas exactement ce que propose Rescassol.
    On sait que la fonction $3^n \mod{1000}$ est périodique. Il suffit de déterminer une période $m$ de cette fonction pour se retrouver à appliquer une méthode d'arithmétique: la disjonction des cas. Il y a $m-1$ cas à examiner et ici, $m=100$.
    Ce que propose Rescassol permet d'avoir moins de cas à étudier, $25$ ce qui est nettement plus simple que ce que je propose.
  • Bonjour,

    Oui Bisam, FdP fait souvent celui qui ne comprend pas, mais c'est la première fois que je le vois le faire sur un sujet mathématique.

    Cordialement,

    Rescassol
  • Rescassol:
    Je ne lis pas dans l'esprit des gens, pas même dans le tien.
  • Bonjour,

    Dans ce cas, FdP, pose une question au lieu de faire comme si tu n'avais rien vu.

    Cordialement,

    Rescassol
  • Des essais numériques me font conjecturer qu'il suffit d'augmenter l'exposant $E_N$ d'un certain nombre de fois $50\times 10^{N}$ pour trouver une puissance de $3$ qui compte $N$ zéros précédant $267$ à la fin de son écriture décimale.
    En partant de $E_0=39$, il vient successivement $E_1=139$, $E_2=2639$, $E_3=47639$, $E_4=497639$.

    Et après un peu de programmation (et environ deux minutes de calcul), on trouve que $E_{762}$ vaut :
    43633636742202566799841259189040981949632689645935906151199708175556269738341882952258795303717445660066868541304023306389882142765597086109027194786259208025927489129672873652714749743617491217348628516404668576142148503442291665459474225720070353247177065567366821681326016466204854657921580227486110634742603692165435449248481797351704129590536950839006735671515627774480815108791958562905980596717544928228106549427158558004995287276530263141470115804409294527435976997083702507287841020915953351490174058093507486418210524577964032070444417489165820952957450396483411564015612229062104206312228473785666519479433149669146425260301718304484251693392372813115008662908724478473740824229991567949525258919973701334296653352637763415864725596549870391763896497639
    

    PS : Merci Rescassol pour l'idée de la balise "code" qui permet au moins le copier-coller facile.
  • Bonjour,

    Mets le dans des balises "code".

    Cordialement,

    Rescassol
  • En guise de bonus, voici le code Python qui a permis de trouver ce résultat (en seulement 39 secondes de calcul, après vérification) :
    def cherche_puiss2(mantisse=267, zeros=762):
        """Renvoie l'exposant de la première puissance de 3 égale à la mantisse,
        précédée d'autant de zéros que demandé, modulo le nécessaire."""
        
        m = 10**len(str(mantisse))
        K = 1
        while pow(3, K, m) != mantisse and K<100:
            K += 1
        if K == 100:
            print( "Mantisse non trouvée dans les puissances de 3.")
            return
        #print("Mantisse trouvée pour l'exposant {}".format(K))
        
        nb_zeros = 0
        increment = 50
        while nb_zeros < zeros:
            m *= 10
            while pow(3, K, m) != mantisse:
                K += increment
            nb_zeros += 1
            increment *= 10
            #print(K, nb_zeros)
        
        return K
    
  • Mince, je viens de voir que j'ai mis $762$ zéros au lieu de $726$... Bon, maintenant, il suffit d'exécuter le code pour trouver une puissance qui convient...
  • Bonjour

    Toute puissance de 3 est congrue à 1 ou 3 modulo 8. Or tout nombre terminant par 247 est congru à 7 modulo 8. Le problème de Soland n'a donc pas de solution.
    @bisam Qui peut le plus peut le moins: Soland n'exige pas exactement 726 zéros et 762>726.

    Cordialement
    Paul
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