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Plus de 3500 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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Problèmes du mois
A1628-Deux chassés-croisés Imprimer Envoyer

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On désigne par (a,b,….,g) et par [a,b,…..g] les PPCM (plus petits communs multiples) et PGCD (plus grands communs diviseurs) des entiers strictement positifs a,b,…..,g.
Par exemple (18,24,30) = 360 et [18,30] = 6.
Quels que soient les entiers strictement positifs  a,b,c, démontrer les deux chassés-croisés suivants :
                                               a1628
Application numérique :
Diophante choisit trois entiers a,b,c strictement positifs distincts dont l’un des trois est inférieur à 100 et demande à Zig de calculer les PPCM des paires {a,b},{b,c} et {c,a} et à Puce les PGCD de ces mêmes paires. Zig obtient respectivement les entiers 4410, 2940 et 1260 tandis que Puce obtient les entiers 21,15 et 18.
 1) Prouver qu’au moins une erreur de calcul a été commise.
 2) Diophante précise qu’il y a une seule erreur de calcul dans les six valeurs. Corriger la et en déduire les valeurs de a,b et c.

 

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A1630. Trois pour six Imprimer Envoyer

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Trouvez tous les nombres premiers p ≤ q ≤ r tels que les six entiers pq + r, pq + r2, qr + p, qr + p2, rp + q, rp + q2 sont des nombres premiers. Justifiez votre réponse.

 

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A3927. le gogol donne deux fois la clé Imprimer Envoyer

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Soit un entier N représenté sous la forme classique pαqβrγ…avec p,q,r,…nombres premiers distincts. L’incrémentation de N avec l’incrément i consiste à ajouter i à chacun des facteurs premiers de N afin d’obtenir l’entier égal à (p + i)α(q + i)β(r + i)γ…que l’on représente à nouveau sous la forme pα’qβ’rγ’
Par exemple avec N= 20 = 22.5 et un incrément égal à 3, on obtient l’entier égal à (2+3)2(3+5) =200 =2352.
Zig et Puce choisissent respectivement un entier m1 et un entier n1 qui ont chacun au moins trois facteurs premiers distincts
Zig incrémente m1 de 5 et obtient l’entier m2 divisible par m1
De son côté Puce incrémente n1 de 9 et obtient l’entier n2 divisible par n1.
Ils utilisent les mêmes incréments 5 et 9 avec m2 et n2 afin d’obtenir m3 et n3.et ainsi de suite jusqu’à ce qu’ils obtiennent les entiers m7 et  n7 qui dépassent pour la première fois le gogol 10100.
Déterminer les plus petites valeurs possibles de m1 et de n1.

 

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D1727. 4,3,2,1..partez Imprimer Envoyer

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A l’intérieur d’un carré ABCD, on trace le triangle équilatéral CDE de base CD et de troisième sommet E. La droite [BE] coupe le côté AD au point F. On trace le point G sur CD tel que DG = DF. Les droites [FG] et [BG] coupent les côtés DE et CE du triangle CDE respectivement aux points H et I.
Partez sans le moindre bagage trigonométrique pour prouver en quelques lignes la propriété ci-après :
Les aires des triangles DGH, EIH, FEH, CIG sont dans le rapport 4 :3 :2 :1

 

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E159. Rétropédalage Imprimer Envoyer

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Les termes x1, x2,….xn,..de cette suite S sont des entiers > 0 qui obéissent à la formule de récurrence : xn+3 = xn+2(xn+1 + xn) pour tout n ≥ 1.
Sachant que x10 = 11 598 039 613 440, calculer x5 et le nombre de chiffres de x20.

 

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G2807. La moyenne des majors Imprimer Envoyer

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Diophante choisit deux entiers n  et k strictement positifs avec k < n.
Il demande à Zig de calculer pour chaque sous-ensemble non vide extrait de l’ensemble E des entiers naturels = {1,2,3,….,n} le produit des inverses des éléments de ce sous-ensemble(1) puis de faire la somme S de tous ces produits.Parallèlement il demande à Puce d’énumérer les C(n,k) k-uples extraits de E puis de faire la liste des plus grands termes de chacun  d’eux de moyenne arithmétique M  et la liste des plus petits termes de chacun  d’eux de moyenne arithmétique m.
Zig obtient S = 15 et Puce obtient m = 4. Déterminer M.
(1)Nota : par exemple avec n = 6, e = {2,4,5} est un sous-ensemble extrait de E ={1,2,3,4,5,6} et le produit des inverses des éléments de e est égal à 1/2*1/4*1/5 = 1/40
Souuce : olympiades internationales de mathématiques 1981

 

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