Exercices de MPSI

Je ne sais pas si il a déjà été posé (j’ai pas épluché toutes les pages du topic) :

Trouver les triplets d’entiers (x,y,z) /
x² + y² = z²

J’aime autant dire qu’il y a du travail si on ne l’a jamais vu, surtout quand on arrive de terminale (moi je l’ai fait en fin de spé et ça passe mieux quand même ^^).

Pour les curieux qui chercheraient une correction en bonne et due forme sur internet, voir « triplets pythagoriciens ». Pourquoi ce nom ? Parce que c’est la relation vérifiée par les triangles rectangles dont les longueurs des côtés seraient entières (d’après le théorème de Pythagore).

Une indication tout de même pour démarrer, surtout parce que c’est un truc qu’on n’a pas forcément fait en terminale (en tout cas moi je ne l’avais pas fait en terminale)
On admettra que si a² + b² = 1, (a et b sont deux réels ici), alors il existe un réel t tel que (a = cos(t) , b = sin(t))


Un autre exo qui utilise cette propriété

Résoudre (dans la mesure du possible) l’équation

A cos(x) + B sin(x) = C

Ca, c’est plus qu’un exo je pense, c’est une méthode à connaître. Et à garder dans un coin de sa tête, parce qu’on ne s’en sert pas tous les jours, mais c’est une bonne chose de savoir qu’on sait très facilement résoudre ce genre d’équation dans des cas explicites.

[spoiler]On pourra poser
A’ = A / (A² + B²)
B’ = B / (A² + B²)

Ainsi en divisant la relation pour A,B non-tous-deux-nuls (sinon c’est plutôt simple… ^^) on a un truc de la forme
A’ cos(x) + B’ sin(x) = C’

Et A’² + B’² = 1
Donc il existe y tel que A’ = cos(y) et B’ = sin(y)

Hop, on ressort les formules de trigo pour se ramener à un truc du type cos(…) = C’
et à partir de là c’est quasiment bouclé :slight_smile:[/spoiler]

Et évidemment, dernier petit exo, démontrer la propriété admise jusque là.

J’ai vu les équations pythagoriciennes perso, d’ailleurs je trouve plus facile de résoudre ça que par exemple 3^x+4^x=7^x

Je refais tous les exos de mon cours là, et je comprends pas un truc.

Si on prouve qu’une propriété P(k+1) est vraie sans supposer P(k) vraie, alors pourquoi la récurrence est inutile ?

Parce que c’est bien beau de dire que P(k+1) est vraie, mais ça veut pas dire que ça marche pour tout n si ?

Si tu n’as pas besoin de supposer P(k) vraie (ou P(j) vraie avec j inférieur à k) pour montrer que P(k+1) est vraie, ça veut dire que tu peux démontrer la propriété directement.
Le principe de la récurrence c’est quand même de montrer que « P(0) vraie » => « P(1) vraie » =>" P(2) vraie" =>… => "P(n) vraie "pour tout n!

Ouais mais si on montre que P(K+1) est vrai ça veut pas dire que ça marchera pour tout k, il faudrait montrer que P(K+1) implique P(K+2)…

Et encore j’ai du mal à comprendre, on suppose que ça marche pour k des fois alors qu’on sait même pas si ça marche…faudrait prouver que ça marche pour k, que k implique k+1 alors elle serait prouvée.

Si tu prends un k appartenant à IN quelconque, et que tu prouves que P(k+1) est vrai sans utiliser P(k), vu que tu as initialisé à 0 en général, bah c’est vrai pour tout k de IN donc toujours vrai. :slight_smile:

Si pour k quelconque tu montres P(k+1), ben tu as gagné.
EDIT: grillé.

Je comprends rien…

Si tu as montré que \forall k \in \mathbb{N} P(k+1) est vraie, que te reste t’il à montrer ?

Que P(k+2) est vraie…

Ben essaye encore!

Prenons un exemple débile: si je te dis de démontrer que le carré d’un entier pair est toujours pair, que feras-tu?
tu peux faire ça de deux manières: (mode cerveau off)
i) c’est vrai pour n=0: 0²=0, c’est pair
ii) supposons que ce soit vrai pour un certain n=2p.
alors (n+2)²=n²+4n+4. Or n² est pair par hyp. de récurrence, 4n= 2* 2n donc est pair, et 4 est pair donc (n+2)² est pair.
donc par récurrence, c’est vrai pour tout entier pair.

ça c’est une récurrence car je suppose P(n) vraie et je l’utilise pour démontrer P(n+2).

Sinon je peux dire:
soir n pair; n=2p.
(n+2)²=4p²= 2* (2p²) donc (n+2)² est pair. Cool, j’ai prouvé que P(n+2) est vraie sans supposer P(n) vraie.
C’est pas une récurrence.

Pourquoi tu passes à P(n+2) ? Si on montre que P(n) implique P(n+1) ça marche pas ?

Death Cube K a écrit:

Que P(k+2) est vraie…
Mais tu l’as déjà démontré. Si tu montres P(k+1) pour tout k, ben tu as montré P(1), P(2),P(3),…

je savais que j’aurais pas du prendre cet exemple…

Ah dans ce cas je comprends si on prend un k quelconque.

Dans ce cas pourquoi on prouve pas simplement que pour tout k on a P(k) ?

C’est ce qui est fait dans l’exemple de bullquies, mais ce n’est pas toujours possible.

Je vois pas la différence entre prouver P(k) et P(k+1) pour tout k…

Il n’y en a pas, à part qu’avec P(k), tu montres ausi P(0) (k dans N) alors qu’avec P(k+1), tu commences à P(1).

D’accord merci !

Mais toujours est-il que je comprends pas cette logique. On dit que ça marche pour n=0 soit, mais après on suppose que ça marche pour n, or on sait pas si ça marche pour n…

Oui, mais on a le droit de le supposer, et si c’est vrai u coup suivant, vu q’on a P(0), on a forcément P(1), etc…
Ca permet de montrer que pour n quelconque P(n) implique P(n+1). A chaque « cran », on pourra passer au suivant.