Mathématiques · Glossaire

Qu'est-ce que « Divisibilité » ?

Définition 29.1 Mathématiques du lycée · Chapitre 29 — Arithmétique

Soient a,bZa, b \in \Z. On dit que bb divise aa, noté bab \mid a, s’il existe kZk \in \Z avec a=kba = kb. On dit aussi que aa est un multiple de bb.

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Définition 6.1 Mathématiques universitaires — Licence 1 · Chapitre 6 — Arithmétique des entiers

Pour a,bZa, b \in \Z, bb divise aa (on note bab \mid a) lorsque a=bqa = bq pour un certain qZq \in \Z. Conséquences immédiates : si bab \mid a et bab \mid a', alors b(ua+va)b \mid (ua + va') pour tous u,vZu, v \in \Z ; si bab \mid a et a0a \neq 0, alors ba\abs b \leq \abs a ; et aba \mid b joint à bab \mid a impose b=±ab = \pm a.

Exemples

Exemple 6.3 (Numération de position par divisions successives)

Écrivons 20262026 en base 77. Divisons de façon répétée par 77, en conservant les restes :

2026=7×289+3,289=7×41+2,41=7×5+6,5=7×0+5.2026 = 7 \times 289 + 3, \quad 289 = 7 \times 41 + 2, \quad 41 = 7 \times 5 + 6, \quad 5 = 7 \times 0 + 5 .

En lisant les restes du dernier au premier : 2026=(5623)72026 = (5\,6\,2\,3)_7. Vérification : 5×343+6×49+2×7+3=1715+294+14+3=20265 \times 343 + 6 \times 49 + 2 \times 7 + 3 = 1715 + 294 + 14 + 3 = 2026. L’unicité dans la division euclidienne est exactement ce qui rend chaque chiffre forcé : à chaque étape, le reste est le seul entier de [ ⁣[0,6] ⁣]\intint06 congru à la valeur courante modulo 77, de sorte que l’écriture en base 77 est unique — fait utilisé silencieusement chaque fois que le devoir maison manipule « les chiffres de nn en base pp ».

Exemple 6.9 (Résolution d’une équation diophantienne linéaire)

Cherchons tous les (x,y)Z2(x, y) \in \Z^2 tels que 6x+10y=46x + 10y = 4. D’abord le test d’existence : gcd(6,10)=2\gcd(6, 10) = 2 divise 44, donc il y a des solutions (si le PGCD ne divisait pas le second membre, le premier membre en serait toujours un multiple et il n’y en aurait aucune). Divisons tout par 22 : 3x+5y=23x + 5y = 2. Une solution particulière saute aux yeux : (x0,y0)=(1,1)(x_0, y_0) = (-1, 1). Pour la solution générale, soustrayons : 3(x+1)=5(y1)3(x + 1) = -5(y - 1), donc 35(y1)3 \mid 5(y-1), et le lemme de Gauss (gcd(3,5)=1\gcd(3,5) = 1) donne 3y13 \mid y - 1 : y=13ky = 1 - 3k, puis x=1+5kx = -1 + 5k. Réciproquement, tout couple de cette forme convient :

(x,y)=(1+5k, 13k),kZ.(x, y) = (-1 + 5k,\ 1 - 3k), \qquad k \in \Z .

Le schéma est général : une solution particulière plus les multiples entiers de (bgcd,agcd)\bigl(\frac b{\gcd}, -\frac a{\gcd}\bigr) — la même structure « particulière plus homogène » qu’au Chapitre 5, le lemme de Gauss y jouant le rôle de l’unicité.

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