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3ème · Fiche de cours

Arithmétique & PGCD — 3ème

Nombres premiers, critères de divisibilité, PGCD par l'algorithme d'Euclide, fractions irréductibles.

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✅ À retenir

  • Un entier n > 1 est **premier** s'il admet exactement deux diviseurs : 1 et lui-même.
  • Tout entier n \geq 2 se décompose de façon unique en **produit de facteurs premiers**.
  • **PGCD** (Plus Grand Commun Diviseur) : plus grand entier divisant deux nombres.
  • Algorithme d'Euclide : \text{PGCD}(a,b) = \text{PGCD}(b, a \mod b) jusqu'à reste nul.
  • Une fraction \dfrac{a}{b} est irréductible si \text{PGCD}(a,b) = 1.

📖 Définition — Algorithme d'Euclide

Pour calculer PGCD(a,b)\text{PGCD}(a, b) avec a>ba > b :

  1. Diviser aa par bb : a=b×q+ra = b \times q + r.
  2. Si r=0r = 0 : PGCD(a,b)=b\text{PGCD}(a,b) = b.
  3. Sinon recommencer avec bb et rr : PGCD(a,b)=PGCD(b,r)\text{PGCD}(a,b) = \text{PGCD}(b,r).

🔢 Méthode — Décomposer en facteurs premiers

  1. Tester la divisibilité par les premiers : 2, 3, 5, 7, 11, 13…
  2. Diviser par le plus petit premier qui divise, répéter.
  3. S'arrêter quand le quotient est 1.
  4. Exemple : $360 = 2^3 \times 3^2 \times 5$.

🔢 Méthode — Calculer le PGCD par Euclide

  1. Écrire la division euclidienne : $a = b \times q + r$.
  2. Remplacer $(a, b)$ par $(b, r)$ et répéter.
  3. Quand le reste est $0$ : le PGCD est le dernier diviseur non nul.
  4. Exemple : $\text{PGCD}(252, 168)$.

✏️ Exemple — PGCD(252, 168)

⚠️

11 n'est pas un nombre premier (il n'a qu'un seul diviseur : lui-même). Le plus petit nombre premier est 22.

Ne pas confondre PGCD et PPCM (Plus Petit Commun Multiple). PPCM(a,b)=a×bPGCD(a,b)\text{PPCM}(a,b) = \dfrac{a \times b}{\text{PGCD}(a,b)}.

Numi

L'algorithme d'Euclide date de 300 av. J.-C. et c'est l'un des plus anciens algorithmes de l'humanité ! Il est utilisé encore aujourd'hui dans la cryptographie pour sécuriser vos paiements en ligne.

🎯 Mini-quiz

1. PGCD(48, 36) = ?

2. La décomposition de 60 en facteurs premiers est :

3. Parmi ces nombres, lequel est premier ?