Mathématiques 2de

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Tester si un nombre est premier

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Énoncé

Soit p un nombre entier naturel.
Questions préliminaires :
1. Rappeler ce qu'est un nombre premier.

2. Donner un algorithme simple permettant de déterminer si un nombre p est premier.
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Objectif

Déterminer si p est un nombre premier à l'aide d'une des deux méthodes.
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Méthode 1
Tableur

1. Recopier la feuille de calcul ci-dessous.

Placeholder pour Tester si un nombre est premierTester si un nombre est premier
Le zoom est accessible dans la version Premium.

2. À l'aide de l'instruction \bf{=MOD(a\: ; b)} qui donne le reste de la division euclidienne d'un nombre entier a par un nombre entier b, écrire dans D2 une formule qui affiche le reste de la division de A2 par C2. Puis tirer cette formule vers le bas, jusqu'à la cellule D19.

3. À l'aide de la fonction \bf{= PRODUIT()} et de la fonction \bf{= SI()}, écrire une formule dans A4 qui affiche « premier » si le nombre situé en A2 est premier.

4. À l'aide de cette méthode, tester la primalité de 7 ; 29 et 91.


5. Pour n \geqslant 400 , le tableur semble ne plus pouvoir fonctionner correctement. Pour tester la primalité d'un entier inférieur à 10\,000, pourquoi est-il suffisant de tester les nombres uniquement jusqu'à 100 ? (Voir ci-après.)
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Méthode 2
Python

1. On complétera le programme ci-dessous au fur et à mesure des questions.

def Premier(nombre) :
	ntest = ...
  reponse = True
  while ... :
  	if ... :
      reponse = False
    ntest = ntest + 1
  return(...)

2. À l'aide de l'instruction \bf{a \% b} qui donne le reste de la division d'un nombre entier a par un nombre entier b , compléter le test de la ligne 5.

3. Quelle valeur doit on affecter à la variable \bf{ntest} à la ligne 2 ?


4. Compléter la ligne 4 du programme.

5. Tester la primalité de 7 ; 29 ; 91 et 529 à l'aide de cette méthode.
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Pour aller plus loin

  • L'algorithme utilisé ici pour tester si un nombre est premier est très gourmand en calcul. Avec des outils tels qu'un tableur, cela peut vite poser problème.

    1. Combien d'opérations sont nécessaires pour tester si 11 est premier ? Et pour 997 ?


    2. Pour savoir si un entier naturel non nul p est premier, il suffit en fait de tester tous les entiers jusqu'à \sqrt{p} .
    a. Avec cette méthode, combien d'opérations sont nécessaires pour déterminer si 997 est premier ?

    b. Pourquoi cette méthode fonctionne-t-elle ?
  • Le crible d'Ératosthène permet de déterminer tous les nombres premiers avec un algorithme particulier. Pourtant, cet algorithme n'est pas utilisé pour les grands nombres. Trouver comment fonctionne le crible d'Ératosthène et déterminer ses limites d'utilisation.
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