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On note: P1, P2...Pn les n nombres premiers rangés dans l'ordre croissant.
Comme on a supposé qu'il y en avait un nombre fini, il existe un plus grand nombre premier qui est Pn
On appelle A le nombre défini par A=P1 X P2 X P3 X... X Pn+1
1) A est-il divisible par p1 par p2? par un des nombres premiers pi? Pourquoi ?
2) Que peut-on en déduire pour le nombre A ?
3) Comparer A et Pn. En déduire qu'il y a une contradiction dans notre raisonnement.


Sagot :

Réponse :

A est-il divisible par P1, P2 ? par un des nombres premiers Pi ? Pourquoi ?

Oui, A est divisible par P1, P2, P3, ..., Pn mais pas par Pn+1.

A est divisible par P1 car le produit A = P1 * P2 * P3 * ... * Pn * Pn+1 inclut P1.

De même, A est divisible par P2, P3, ..., Pn car chacun de ces nombres premiers est inclus dans le produit.

Cependant, A n'est pas divisible par Pn+1 car ce nombre est le suivant dans la séquence des nombres premiers après Pn.

Que peut-on en déduire pour le nombre A ?

On peut en déduire que A a tous les premiers P1, P2, P3, ..., Pn comme facteurs, mais il n'est pas divisible par Pn+1 car Pn+1 est le prochain nombre premier après Pn.

Comparer A et Pn. En déduire qu'il y a une contradiction dans notre raisonnement.

Comparons A et Pn:

A = P1 * P2 * P3 * ... * Pn * Pn+1

Pn = P1 * P2 * P3 * ... * Pn

En multipliant les deux côtés de l'équation de Pn par Pn+1, on obtient:

Pn+1 * Pn = P1 * P2 * P3 * ... * Pn * Pn+1

Comparons maintenant A et Pn+1 * Pn:

A = P1 * P2 * P3 * ... * Pn * Pn+1

Pn+1 * Pn = Pn+1 * P1 * P2 * P3 * ... * Pn

Cela montre que A est égal à Pn+1 * Pn, mais nous avons également supposé que A était égal à P1 * P2 * P3 * ... * Pn * Pn+1. Il y a une contradiction dans notre raisonnement car nous avons obtenu que A est égal à deux expressions différentes. Cela suggère que notre supposition initiale selon laquelle il existe un plus grand nombre premier Pn+1 est incorrecte, et donc, il n'y a pas un nombre fini de nombres premiers. Cela contredit l'hypothèse de départ et confirme qu'il existe une infinité de nombres premiers.

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