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Dictionnaire de mathématiques récréatives

Composé

° Nombre composé. Entier naturel qui est le produit de deux nombres premiers ou plus. La classe des nombres composés comprend tous les entiers naturels à l’exception de 1 et des nombres premiers

Le tableau suivant donne les 10 plus petits nombres composés, leurs facteurs, leurs facteurs premiers et leur factorisation.

 

Facteurs

Facteurs premiers

Factorisation

4

1, 2, 4

2

2 × 2 = 22

6

1, 2, 3, 6

2, 3

2 × 3

8

1, 2, 4, 8

2

2 × 2 × 2 = 23

9

1, 3, 9

3

3 × 3 = 32

10

1, 2, 5, 10

2, 5

2 × 5

12

1, 2, 3, 4, 6, 12

2, 3

2 × 2 × 3 = 22 × 3

14

1, 2, 7, 14

2, 7

2 × 7

15

1, 3, 5, 15

3, 5

3 × 5

16

1, 2, 4, 8, 16

2

2 × 2 × 2 × 2 = 24

18

1, 2, 3, 6, 9, 18

2, 3

2 × 3 × 3 = 2 × 32

Un nombre est composé lorsque l’unité du nombre d’au moins deux chiffres est 0, 2, 4, 5, 6 ou 8. Pour établir si un nombre impair autre que se terminant par 5 est composé, on vérifie si le nombre donné est successivement divisible par un nombre premier inférieur à sa racine carrée. Si on ne trouve pas de facteur premier dans l’intervalle donné, le nombre n’est pas composé. 

Par exemple, 559 est-il composé ? La racine carrée de 559 est approximativement 23,64. Les facteurs premiers possibles sont 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19 et 23. On vérifie pour chacun de ces facteurs. On trouve que 13 est un facteur. D’où, 559 est un nombre composé. 

Henry E. Dudeney (1857-1930) a donné l’algorithme suivant qui génère des nombres consécutifs composés. On écrit n2 nombres consécutifs de 2 à (n2 + 1). On identifie les nombres premiers dans cet intervalle et on les multiplie. Au produit, on additionne successivement les n2 entiers trouvés. Si n est égal à 2, on écrit : 2, 3, 4 et 5. Dans cette suite, les premiers sont 2, 3 et 5. Leur produit est 30. Les quatre nombres composés consécutifs sont : 32, 33, 34 et 35. Si n est égal à 3, on écrit : 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 et 10. On fait 2 ´ 3 ´ 5 ´ 7 = 210. Les neuf nombres composés sont les entiers consécutifs de 212 à 220. Cet algorithme donne une seule solution pour chaque valeur de n ; cette solution n’est pas nécessairement la plus petite. 

La décomposition en facteurs d'un nombre composé peut être représentée sous forme d'un arbre. Voici un exemple avec 420 :

La factorisation est : 2 × 2 × 3 × 5 × 7.

Le mathématicien indien S. P. Sundaram a créé, en 1934, un crible qui permet d’établir la liste des nombres composés impairs. On peut présenter le crible comme une table de multiplication de nombres impairs à partir de 3. Chaque ligne et chaque colonne sont composées de suites arithmétiques dont la raison est donnée à droite et en bas.

´

3

5

7

9

11

13

15

17

...

R

3

9

15

21

27

33

39

45

51

...

6

5

 

25

35

45

55

65

75

85

...

10

7

   

49

63

77

91

105

119

...

14

9

     

81

99

117

135

153

...

18

11

       

121

143

165

187

...

22

13

         

169

195

221

...

26

 

...

...

...

...

...

...

...

...

   
   

10

14

18

22

26

30

34

   

Comme cette table contient tous les nombres composés impairs, tout nombre impair absent du tableau est un nombre premier. Par exemple, à partir de 9, les nombres impairs absents sont : 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, ... Ce sont bien des nombres premiers.

© Charles-É. Jean

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