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Plus de 900 récréations et problèmes mathématiques !

Ce site a été créé en souvenir de DIOPHANTE, mathématicien grec, qui nous a laissé de remarquables ouvrages d'arithmétique. L'objectif est de constituer une vaste bibliothèque de problèmes mathématiques avec les énoncés et les solutions classés par thèmes et selon leur niveau de difficulté et de proposer chaque mois plusieurs problèmes à la sagacité des lecteurs qui ont toute latitude pour envoyer leurs réponses.

 

 

 

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E506. Le nombre premier mystérieux Version imprimable Suggérer par mail
E5. Enigmes logiques
etoile_$thisText1.gif calculator_edit.png 

On inscrit respectivement sur les fronts de trois personnes A, B et C les nombres x, y et z . Chacune d'elles peut voir le nombre inscrit sur le front des deux autres mais ne voit pas le sien. On leur précise que les trois nombres x, y et z sont premiers et qu'ils peuvent constituer les côtés d'un triangle dont le périmètre est lui-même un nombre premier. On leur demande de trouver le nombre inscrit sur leur front.


Les trois personnes s'observent un moment puis A qui a vu les nombres y=5 et z=7 sur les fronts de B et C prend la parole pour dire :


« Je ne sais pas répondre »


ou


« Je connais mon nombre qui est? »


A votre avis quelle est sa réponse ?


Nota : on rappelle que 1 n'étant pas un nombre premier ne peut pas être inscrit sur les fronts des trois personnes.



Comme les trois nombres x, y et z sont premiers et peuvent constituer les côtés d'un triangle dont le périmètre est lui-même premier, le nombre x porté par A est inférieur à y+z = 5+7 = 12 et supérieur à z ? y = 7-5 = 2. Les valeurs possibles de a sont donc 5, 7 et 11. En effet 5+5+7 = 17 ainsi que 5+7+7=19 et 5+7+11=23 sont bien des périmètres qui sont des nombres premiers. A l'inverse 3 est à exclure car 3+5+7=15 qui n'est pas premier.

 

On suppose que x=5.

 

C verrait les deux nombres 5 et 5 et en déduirait que les seuls nombres premiers qu'il pourrait porter seraient 3 (car 5+5+3=13) ou 7 (car 5+5+7=17).

 

S'il avait le chiffre 3, alors il en déduirait que A aurait devant ses yeux le couple de nombres (3,5) et en déduirait de son côté que les seuls nombres possibles pour lui sont 3 ( car 3+3+5=11) et 5 (car 3+5+5=13). A éliminerait (3,3) car quiconque verrait (3,3) en tirerait comme conséquence logique qu'il porte nécessairement le nombre 5 ( car 3+3+3=9 qui n'est pas premier et 7>3+3). Or personne ne se manifeste pas pour annoncer le chiffre 5. Donc C devrait en conclure que comme il ne porte pas le chiffre 3, il a sur le front le chiffre 7. Mais lui aussi se tait. Donc A en conclut que x 5.

 

On suppose maintenant que x=7

 

Cette fois-ci c'est B qui verrait les deux nombres 7 et 7 inscrits sur les fronts de A et de C et tiendrait un raisonnement similaire à celui de C. Il inférerait que les seuls nombres qu'il pourrait porter sur le front sont 3 (car 3+7+7=17) et 5 (car 5+7+7=19), sachant que 7 est éliminé car 7+7+7=21 qui n'est pas premier de même que 11 car 7+7+11=25 qui n'est pas premier et 13 car 7+7+13=27 qui n'est pas premier. S'il avait le chiffre 3, alors il en conclurait que A aurait devant lui les nombres 3 et 7 et en déduirait qu'il a sur son front les nombres 3 (car 3+3+7=13) ou 7 (car 3+7+7=17). Comme nous l'avons vu précédemment, quiconque verrait (3,3) en tirerait comme conséquence qu'il porte nécessairement le nombre 5. Or personne ne dit pas qu'il porte le chiffre 5. Donc B devrait en déduire que n'ayant pas le chiffre 3, il porte le chiffre 5. Or il reste muet. Donc A en conclut que x 7.

 

A peut donc proclamer que x = 11.

 

On vérifie que B voyant x=11 et z=7 et C voyant x=11 et y=5 restent l'un et l'autre dans l'ambiguïté. En effet B peut porter les nombres 5 (car 5+7+11=23) et 11 (car 7+11+11=29) . En se mettant à la place de ses voisins comme A l'a fait précédemment, on constate que tout le monde reste dans l'ambiguïté et B ne peut donc pas se prononcer. Même remarque s'agissant de C qui pourrait avoir les chiffres 3 (car 3+5+11=19) ,7 (car 5+7+11=23) et 13 (car 5+11+13=29).


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