Infinité de nombres premiers ?

Bonjour à tous,

Tout le monde sait ici comment démontrer qu'il existe une infinité de nombre premier.

Cependant je me pose la question suivante :

Existe-t-il une infinité de nombre premier se terminant par le chiffre 1 en base décimale ?

Je pense que oui... Mais je ne sais pas comment aborder ce problème.

Avez vous une idée pour me mettre sur la piste ?

Merci

Réponses

  • Bonjour, il y a un théorème de Dirichlet très powerfull qui permet de répondre par l'affirmative en considérant la suite $(10n+1)_{n\in \mathbb{N}}$.

    Démonstration chaude de chez chaude.

    Peut-être y a-t-il plus élémentaire?

    S
  • Peut-être une adaptation d’une preuve du Gourdon page 46 ?
    Algebraic symbols are used when you do not know what you are talking about.
            -- Schnoebelen, Philippe
  • La suite des nombres qui se termine par 1 est une suite arithmétique de premier terme 1 et de raison 10. Que sait-on sur la présence de premiers dans les suites arithmétiques ?

    Cordialement.

    Message inutile, mais j'ai répondu à un message avant de finir de répondre !
  • de façon plus constructive :
    si l'on multiplie les n 1ers nombres premiers (avec n>5, pour avoir 2 et 5) , de résultat P en considérant P+1 ce nombre finit par 1 et est premier avec tous les nombres premiers précédents. Est-il premier lui-même, j'aurai tendance à l'admettre.
  • Malheureusement non !

    2*3*5*7*11*13 = 30030

    30030+1 = 59*509
  • OK, je n'étais pas sûr de mon coup.
  • Cela dit les premiers 2, 3, 5, 7, 13 ne se terminent pas par 1 ...

    Ajout : si des premiers se terminent par 1, leur produit +1 se termine par 2

    Finalement mon commentaire est tout à fait inutile...
  • en relation avec le théorème de Chebotarev sur l'infinité des nombres premiers dans les suites arithmétiques, et leur densité, on prend les deux premiers termes 1 et 2 la raison 3, il est facile de montrer les 8 familles de premiers: congrues1 et P modulo 30, tel que P premier: 5 < P < 31.
    on obtient donc, parmi ces 8 suites en progressions arithmétiques de même densité, deux familles de premiers congrues 1 ou 11 modulo 30.
    Dans ces deux familles, il y en a une infinité et une même densité. Le contraire donnerait un nombre fini de premiers. "algorithme P[30] et où crible d'Eratosthène modulo 30 "
  • bonjour

    (en base 10)
    par exemple $31 \times 41=1271$
    comme le produit de deux entiers naturels se terminant par 1 se termine aussi par 1,
    il y a une classe d'entiers relatifs de $\mathbb{Z}$ , stable par multiplication,
    dont tous les facteurs premiers et aussi tous les diviseurs se terminent par 1.... :S
  • j'espère que personne ne m'en voudra de polluer le phorüm

    Si on prend trois facteurs de ce style $p_1,p_2,p_3$ se terminant par 1
    $(1+x)(1+y)(1+z)=1+(x+y+z)+(xy+xz+yz)+xyz$
    On voit qu'on tombe sur les fonctions symétriques de racines dont le produit est
    $(p_1-1)(p_2-1(p_3-1)=p_1p_2p_3(1-p_1^{-1})(1-p_2^{-1})(1-p_3^{-1})$
    Ça me rappelle l'indicatrice d'Euler.

    [Leonhard Euler (1707-1783) mérite certainement sa majuscule. AD]
  • @capesard
    «dont tous les facteurs premiers et aussi tous les diviseurs se terminent par 1»
    Comme $21$ par exemple ? Il termine par $1$ donc ses diviseurs $1, 3, 7$ et $21$ terminent tous par $1$ ?
  • Ou alors ta «classe d'entiers relatifs de $\Z$» c'est l'ensemble des produits de nombres premiers $p_i$ où chaque $p_i$ se termine par $1$. Si c'est ça, cet ensemble peut être infini avec seulement un nombre fini de $p_i$...
  • @Lef: je ne comprends pas ta réponse. relis soigneusement ce que j'ai écrit.
    je réexplique
    "il y a un ensemble $X$ d'entiers relatifs, stable par multiplication. tout élement de $X$ n'a que des diviseurs se terminant par 1, y compris ses diviseurs premiers".
    par contre, $X$ n'est pas l'ensemble des entiers relatifs se terminant par 1 , mais une partie propre.
    $X$ c'est l'ensemble de tous les produits finis de nombres premiers se terminant par 1.

    ce qui y a à voir, relativement à la question posée, est-ce que $X$ est défini agréablement gràce aux polynomes cyclotomiques ? si oui, la notion est intéressante, si non, on fiche çà à la poubelle des fausses bonnes idées
  • Ta "poubelle des fausses bonnes idées" commence à sérieusement se remplir !

    Une bonne idée n'est pas "ça ressemble à ..." ou "est-ce qu'il y a un lien entre ... et ...", mais quelque chose d'opérationnel qu'on a déjà suffisamment étudiée pour ne pas passer pour un farfelu.

    Désolé pour toi....
  • re-bonjour,

    pour donner une idée de cette classe $X$, en voilà une cinquantaine
    qui sont des entiers de Carmichael (des menteurs de Fermat)


    * List of Carmichael Numbers

    399001 = 31 * 61 * 211
    512461 = 31 * 61 * 271
    852841 = 11 * 31 * 41 * 61
    1193221 = 31 * 61 * 631
    1857241 = 31 * 181 * 331
    1909001 = 41 * 101 * 461
    2100901 = 11 * 31 * 61 * 101
    3828001 = 101 * 151 * 251
    5049001 = 31 * 271 * 601
    5148001 = 41 * 241 * 521
    5481451 = 31 * 151 * 1171
    6189121 = 61 * 241 * 421
    7519441 = 41 * 241 * 761
    8341201 = 11 * 31 * 61 * 401
    9439201 = 61 * 271 * 571
    10024561 = 71 * 271 * 521
    10837321 = 11 * 31 * 61 * 521
    14676481 = 71 * 421 * 491
    15247621 = 61 * 181 * 1381
    17236801 = 151 * 211 * 541
    27062101 = 11 * 31 * 61 * 1301
    29111881 = 211 * 281 * 491
    31405501 = 71 * 631 * 701
    33302401 = 11 * 31 * 61 * 1601
    34657141 = 191 * 421 * 431
    40430401 = 11 * 101 * 151 * 241
    42490801 = 31 * 41 * 101 * 331
    43286881 = 11 * 31 * 61 * 2081
    56052361 = 211 * 421 * 631
    60957361 = 61 * 181 * 5521
    68154001 = 151 * 601 * 751
    82929001 = 281 * 421 * 701
    92625121 = 181 * 631 * 811
    99036001 = 61 * 541 * 3001
    101649241 = 61 * 661 * 2521
    118901521 = 271 * 541 * 811
    127664461 = 71 * 421 * 4271
    139592101 = 11 * 31 * 151 * 2711
    139952671 = 131 * 571 * 1871

    y en a t-il une infinité de la classe $X$ dans les Carmichael ?
    de plus, il y a l'air d'avoir des "jumeaux" de la classe $X$ dans les Carmichael
    (des qui se suivent)


    tu as la définition dans wiki des entiers de Carmichael



    très cordialement,
  • Capesard:

    Je n'ai pas compris en quoi ce que tu écris aide à montrer d'une façon élémentaire qu'il y a une infinité de nombres premiers qui se terminent par 1.

    C'est Carmichael avec un seul H.
  • FdP
    cet énoncé là est réglé par le théorème de Dirichlet ?

    [Inutile de répéter le message précédent. AD]
  • @gerard0 : les exemples de ce que n'est pas une bonne idée que tu as donnés peuvent-ils néanmoins être des exemples d'idées potentiellement intéressantes ?
  • Salut Sylvain !

    La différence entre un scientifique et un hurluberlu n'est pas dans le style des idées nouvelles, mais dans la façon de les traiter. Quand Einstein se pose (très jeune) la question "que se passe-t-il si on est sur un rayon de lumière ?", il y pense, construit une vraie réflexion scientifique autour et finit par écrire son article de 1905 sur la relativité restreinte. S'il avait posé sa question à un de ses profs, il n'aurait pas eu de réponse bien utile, et sa réflexion se serait arrêtée là. S'il n'avait pas construit son savoir physique jusqu'à un point où il pouvait traduire son idée, il n'aurait pas publié. Et s'il avait attendu d'être capable de comprendre les calculs de Poincaré, il aurait publié en 1915.
    Donc une idée peut être potentiellement intéressante, mais ce n'est pas en multipliant les "et si.." qu'on fait œuvre de précurseur. Surtout quand on ne comprend pas les mots qu'on emploie !!!

    Cordialement.

  • Quel théorème? Si c'est celui qui traite de progressions arithmétiques et de nombres premiers alors la réponse est oui comme déjà indiqué plus haut par d'autres:

    Car un un nombre (premier ou pas) se terminant par 1 est de la forme: 10n+1 et pgcd(10,1)=1 aux dernières nouvelles.

    Il n'en reste pas moins qu'on peut traiter certaines progressions arithmétiques "à la main" sans utiliser le théorème mentionné. La question est donc, est-ce qu'on peut faire de même avec {10n+1}?
  • Il y a une solution intermédiaire: la version "faible" du théorème de Dirichlet: pour $N\ge 2$, il y a une infinité de nombres premiers congrus à $1$ modulo $N$.
    C'est beaucoup plus simple que le cas général (c'est un développement présenté parfois à l'oral de l'agrégation), vous en trouverez facilement des preuves avec un moteur de recherche "théorème Dirichlet faible".
  • Ok... merci pour ces idées !
    C'est vrai que le théorème de Dirichlet est très puissant. Mais en quelle année de fac l'enseigne-t-on ?

    Je dis ça parce que c'est un exo qui vient d'un bouquin de niveau terminal : "Math pour les cracks" Edition Bordas...
    Donc je pense qu'on doit pouvoir trouver avec des outils de terminal !

    Manque de bol pour moi je ne trouve rien :(

    ++,
    Foufoux
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