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Un entier naturel n est appelé plaisant s’il admet un diviseur propre(1) d > 1 et si d + 1 est un diviseur propre de n + 1.Pour tout entier k ≥ 1, on s’intéresse aux k-uplets d’entiers plaisants consécutifs : n1,n2 = n1 + 1, n3 = n2 + 1,….,nk = nk-1 + 1. Par exemple pour k = 1, n1 = 8 est un entier plaisant car 2 divise 8 et 3 =2 + 1 divise 9 = 8+1. Pour k = 2, n1 = 26 et n2 = 27 constituent un doublet d’entiers plaisants consécutifs. 26 est plaisant car 2 divise 26 et 3 divise 27 de même que 27 est plaisant car 3 divise 27 et 4 divise 28. Q1 Pour tout entier k ≥ 1, prouver qu’on sait toujours trouver au moins un k-uplet d’entiers plaisants consécutifs puis qu’il en existe une infinité dénombrable. Q2 Sur l’ensemble des k-uplets d’entiers plaisants consécutifs, on recherche le plus petit des premiers termes n1 et l’on obtient la suite S de terme général ak .Déterminer les quinze premiers termes de S de a1 à a15. (1) Un diviseur propre d'un entier naturel n est un entier naturel diviseur de n mais distinct de n Source : d’après un problème proposé par le Ghana aux IMO 2024
Solution
Albert Stadler, Michel Goudard, Thérèse Eveilleau, Daniel Collignon, Patrick Kitabgi, Pierre Henri Palmade, Gaston Parrour, Francesco Franzosi, Pierrick Verdier, Bruno Grebille et Nicolas Petroff ont résolu ou traité le problème. Nota: en réponse à la question n°2, la plupart des lecteurs ont retenu de manière logique les premiers termes de la rubrique A174554 de l'encylopédie en ligne des nombres entiers (OEIS) qui donne les plus petits entiers k > 3 tels que 2 divise 2k, 3 divise k + 1, 4 divise k + 2, ....n divise k + n − 2 : 8, 14, 62, 62, 422, 842, 2522, 2522, 27722, 27722, 360362, 360362, 360362,720722, 12252242. Une analyse plus poussée montre que les termes a7 = 2522 et a14 = 720722 ne sont pas optimaux et doivent être remplacés par a7 = 842 et a14 =360362.
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