|
�
<![if !vml]><![endif]>
�
� PUISSANCE de 2 Propri�t�s � � retenir <![if !vml]><![endif]> |
�
�
2 n |
Nombres polis ou nombres escaliers |
�
2 p � 1 |
2 2 � l |
n 2 � l |
�
<![if !msEquation]><![if !vml]><![endif]><![endif]> |
<![if !msEquation]><![if !vml]><![endif]><![endif]> |
<![if !msEquation]><![if !vml]><![endif]><![endif]> |
<![if !msEquation]><![if !vml]><![endif]><![endif]> |
<![if !msEquation]><![if !vml]><![endif]><![endif]> |
<![if !msEquation]><![if !vml]><![endif]><![endif]> <![if !msEquation]><![if !vml]><![endif]><![endif]> |
�
Fraction dyadique |
|||
<![if !msEquation]><![if !vml]><![endif]><![endif]> |
2n+1 + (2n � 1) |
<![if !vml]><![endif]> |
2n � 1 + n |
�
Voir Nombres binaires particuliers / Nombres 2-adiques / Types de nombres premiers /
Puissances et exposants � Index�
�
�
�
Amusements avec un nombre en puissances de 2
1 / 998 = 0,001 002 004 008 016 032 064 128 256 ����������������� 513 026 052 104 208 416 833 667 �.3 Suite des puissances de 2 jusqu'� 256 = 28. |
Application d'une identit� remarquable avec les puissances de 2: <![if !vml]><![endif]> |
Voir Motifs sur les racines carr�s
�
�
�
Rectifier l'op�ration en d�pla�ant un seul chiffre. <![if !vml]><![endif]> |
�
�
Relations entre puissances de 2
<![if !vml]><![endif]>
Tous ces nombres sont des repunits en binaire. Ex: 63 = 1111112
Voir Identit�s remarquables en An � 1
�
Liste des nombres n tels que n � 2k positif sont tous premiers. [1, 7, 15, 21, 45, 75, 105] Exemple: 105 => 103, 101, 97, 89, 73, 41 sont premiers |
4 = 30 + 31 et 256 = 30 + 31 + 32 + 35 Seuls cas connus d'une puissance de 2 �gale � une somme de puissances de 3 distinctes. Aucune en puissance de 5. Avec la puissance 7, on a le seul cas de 8 = 70 + 71. |
�
<![if !vml]><![endif]>
�
<![if !vml]><![endif]> |
||
Rappel des puissances de 2: |
2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024, 2048 � |
|
Les unit�s se r�p�tent selon un cycle de longueur 4: |
2, 4, 8, 6 |
|
Les deux derniers chiffres se r�p�tent selon un cycle de longueur 20:� |
4, 8, 16, 32, 64, 28, 56, 12, 24, 48, 96, 92, 84, 68, 36, 72, 44, 88, 76, 52 |
|
Les trois derniers chiffres se r�p�tent selon un cycle de longueur 100:� |
8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 24, 48, 96, 192, 384 � |
|
Lp est la longueur de la p�riode pour m derniers chiffres. La p�riode commence � partir de� 2m. |
Lp = 4 . 5m � 1 |
|
Bilan pour m successifs de 1 � 10: |
4, 20, 100, 500, 2 500, 12 500, 62 500, 312 500, 1 562 500, 7 812 500 |
|
Les puissances n�gatives de 2 se terminent alternativement par 125 et 625, sauf les deux premi�res. |
<![if !msEquation]><![if !vml]><![endif]><![endif]> <![if !msEquation]><![if !vml]><![endif]><![endif]> <![if !msEquation]><![if !vml]><![endif]><![endif]> |
|
Voir Table des puissances de 2 avec mise en �vidence des derniers chiffres /
Programmation de la recherche des derniers chiffres d'une puissance de n /
�
�
ne sont pas sommes de cons�cutifs |
<![if !vml]><![endif]> |
|
La partition des puissances de 2 avec des nombres cons�cutifs est impossible. |
� Exemple 24 = 16 Parmi les 231 partitions du nombre 16, aucune n'est somme de deux nombres cons�cutifs ou plus. |
|
Voir Les puissances de 2 sont des nombres 2-friables
�
sont presque parfaites |
<![if !vml]><![endif]> |
|
Toutes les puissances de 2 sont presque parfaites (d�ficience �gale � 1). Anglais: least deficient or near-perfect numbers. |
� Exemple 24 = 16 Diviseurs propres: 1, 2, 4, 8 Somme: 15 Soit une d�ficience de 1. � |
|
�
�
<![if !vml]><![endif]> |
||
Num�ration Comme les puissances de 10 sont � la base du syst�me d�cimal, les puissances de 2 sont � la base du syst�me de num�ration binaire � Remarque �� 1112 = 710� = 22 + 21 + 20 10002� = 810 = 23 � Plus g�n�ralement 2n � 1 =��� 11 �11 en binaire 2n������ = 1 00 �00 en binaire � |
� 10112 = 1 x 23 ���������� + 0 x 22 ���������� + 1 x 21 ���������� + 1 x 20 = 8 + 0 + 2 + 1 = 1110 � � Toutes les puissances de 2 de 0 � 4. � � n fois le 1 Un 1 et n fois le 0 |
|
�
Les unit�s des puissances de 2� se r�p�tent selon un cycle de quatre valeur: 2, 4, 8, 6. Soit le tableau r�sum� suivant: <![if !vml]><![endif]> |
�
<![if !vml]><![endif]> |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
� Observations <![if !supportLists]>����� <![endif]>On calcule les puissances de 2 et leur somme cumul�e Sn �
� <![if !supportLists]>����� <![endif]>On note, par exemple
� Exemple d�velopp� avec S9 �
� Th�or�mes � La somme des puissances de 2 est �gale � la puissance de deux suivante moins 1. Sn = 2n+1 � 1 � � � Une puissance de deux est �gale � la somme de toutes les puissances de deux inf�rieures plus un. 2n+1 = Sn + 1 2n = Sn-1 + 1 � Exemple
� � Formulation <![if !msEquation]><![if !vml]><![endif]><![endif]> � Voir Somme des puissances / Identit� remarquable � <![if !msEquation]><![if !vml]><![endif]><![endif]> <![if !msEquation]><![if !vml]><![endif]><![endif]> � EN R�sum�: suites g�om�triques de raison 2 et 1/2 <![if !vml]><![endif]> � Ce sont effectivement deux suites g�om�triques dont on connait imm�diatement la somme. Pour l'exemple, on va tout de m�me en �tudier quelques d�monstrations. � |
Voir Variations sur les sommes / Nombre presque-parfaits / Compter les parties de tennis
�
�
Puissances de 2 et divisibilit� par 3
La somme de deux puissances de 2 cons�cutives est divisible par 3. C'est vrai �galement pour la concat�nation <![if !msEquation]><![if !vml]><![endif]><![endif]> <![if !msEquation]><![if !vml]><![endif]><![endif]> |
Suite Puissances de 2 et divisibilit� par 3 / Br�ve de math 491
�
�
D�monstration par induction |
<![if !vml]><![endif]> |
|
<![if !supportLists]>����� <![endif]>On suppose que la formule est vraie pour n. |
Sn = 2n-1 +� 2n-2 +� � + 2 + 1 ���� = 2n � 1 |
|
<![if !supportLists]>����� <![endif]>On passe � n+1. |
Sn+1 =�� 2n +� 2n-1 +� 2n-2 +� � + 2 + 1 Sn+1 =�� 2n +� Sn |
|
<![if !supportLists]>����� <![endif]>On remplace Sn �par sa valeur dans la formule de r�currence. |
Sn+1 =�� 2n +� 2n � 1 |
|
<![if !supportLists]>����� <![endif]>Deux fois 2n |
Sn+1 =�� 2n+1 � 1 |
|
<![if !supportLists]>����� <![endif]>La relation obtenue est la formule de r�currence appliqu�e � n+1. |
Si la formule est vraie pour n, elle est vraie pour n+1 |
|
<![if !supportLists]>����� <![endif]>Or elle est vraie pour 1. |
S0 = 20 = 1 ���� = 21 � 1 = 2 � 1 = 1 |
|
<![if !supportLists]>����� <![endif]>Formule vraie pour n+1, si vraie pour n Or vraie pour 1 Donc vraie dans tous les cas. |
||
Voir D�monstration par induction
�
�
�
D�monstration par sommes |
<![if !vml]><![endif]> |
||
<![if !supportLists]>����� <![endif]>Il faut commencer par une astuce comme souvent en maths. D�sol�! |
2n� = 2n (2 � 1) 2n� = 2n+1� � 2n |
||
<![if !supportLists]>����� <![endif]>Muni de cet outil voyons notre somme. |
Sn = 2n + 2n-1 + 2n-2 +� � + 2 + 1 |
||
<![if !supportLists]>����� <![endif]>Rempla�ons par notre formule magique. On se souviendra que 20 �= 1. �(Voir Explication) |
Sn = 2n� + 2n-1� + 2n-2 +� � + 21 + 20 |
Sn = 2n+1 � 2n� + 2n � 2n-1 + 2n-1 � 2n-2 +� � + 22 � 21 + 21 � 20 |
|
<![if !supportLists]>����� <![endif]>Additionnons, en observant les termes qui s'�liminent deux � deux. |
Sn = 2n+1 � 20� = 2n+1 � 1 |
||
�
�
<![if !vml]><![endif]> |
||
2n = 2 x 2 x � 2 |
<![if !supportLists]>����� <![endif]>N'est �videmment pas divisible par 3 (aucun des facteurs n'est divisible par 3). |
|
22n = 3k + 1 |
<![if !supportLists]>����� <![endif]>Les puissances paires de 2, divis�es par 3, donne un reste de 1. |
|
22n+1 = 3k + 2 |
<![if !supportLists]>����� <![endif]>Les puissances impaires de 2, divis�es par 3, donne un reste de 2. |
|
Illustration <![if !vml]><![endif]> |
||
Voir Divisibilit� des puissances de 2 / Divisibilit� des puissances de 2 moins unit�
�
�
<![if !vml]><![endif]> |
|
� La somme des coefficients de la ligne n du triangle de Pascal vaut 2 n. � <![if !vml]><![endif]> � Explications <![if !supportLists]>����� <![endif]>On peut retrouver facilement cette propri�t� en remarquant que 2 = 1 + 1 <![if !supportLists]>�����
<![endif]>Et alors, on calcule 2n
= (1 + 1)n � <![if !vml]><![endif]> � |
�
�
<![if !vml]><![endif]> |
||||
Montrez que |
2n |
> 2n� pour n > 2 |
||
Point de d�part |
23 |
= 8 > 2 x 3 = 6 Vrai pour 3 |
||
Hypoth�se |
2k |
> 2k |
||
D�montrez sous cette hypoth�se |
2k + 1 |
> 2 (k + 1) |
||
D�veloppement de la puissance |
= 2 x 2k |
|||
Selon l'hypoth�se |
> 2 x 2k |
|||
Factorisation |
>� 2 (k + 1) |
|||
Induction |
Propri�t�e vraie pour k = 3. Propri�t�e rai pour k + 1� si vraie pour k Alors, toujours vraie pour n > 2.���� <![if !msEquation]><![if !vml]><![endif]><![endif]> |
|||
Voir D�monstration par induction
�
<![if !vml]><![endif]> |
||||
Montrez que |
2n |
> n3� pour n > 9 |
||
Point de d�part |
210 |
= 1024 > 1000 Vrai pour 10 |
||
Hypoth�se |
2k |
> k3 |
||
D�montrez sous cette hypoth�se |
2k + 1 |
> k3 + 1 |
||
D�veloppement de la puissance |
= 2 x 2k |
|||
Selon l'hypoth�se |
> 2 x k3 |
|||
Explicitation |
>� k3 + k3 >� k3 + k . k2 |
|||
Minoration pour nous arranger |
>� k3 + 7 . k2 >� k3 + 3 . k2 + 3 . k2 + k2 >� k3 + 3 . k2 + 3 . k + 1 |
|||
> (k + 1)3 |
||||
Induction |
Propri�t�e vraie pour k = 10 Propri�t�e rai pour k + 1� si vraie pour k Alors, toujours vraie pour n > 9.���� <![if !msEquation]><![if !vml]><![endif]><![endif]> |
|||
�
�
<![if !vml]><![endif]> |
|||
Plus grand nombre avec 3 deux � |
<![if !msEquation]><![if !vml]><![endif]><![endif]>� = (2�)� = 2(2�) � = 42 = 24� = |
16 |
|
222 = |
222 |
||
22� = |
484 |
||
2�� = |
4 194 304 |
||
Plus grand nombre avec 4 deux � |
2 222 <![if !msEquation]><![if !vml]><![endif]><![endif]> |
10 3 |
|
222 � = 49 284 <![if !msEquation]><![if !vml]><![endif]><![endif]> |
10 4 |
||
<![if !msEquation]><![if !vml]><![endif]><![endif]>� = ((2�)�)� = 2^2^2^2 = 65�536 <![if !msEquation]><![if !vml]><![endif]><![endif]>� |
� 10 5 |
||
<![if !msEquation]><![if !vml]><![endif]><![endif]>�= 484 2� <![if !msEquation]><![if !vml]><![endif]><![endif]> |
10 14 |
||
22 �� <![if !msEquation]><![if !vml]><![endif]><![endif]> |
10 29 |
||
2 ��� <![if !msEquation]><![if !vml]><![endif]><![endif]> |
0,67 10 67 |
||
<![if !msEquation]><![if !vml]><![endif]><![endif]>� = 2 ��^� = 2� 484 <![if !msEquation]><![if !vml]><![endif]><![endif]> |
0,5 10 146 |
||
<![if !msEquation]><![if !vml]><![endif]><![endif]>� = 2�^�� = 24 194 304 <![if !msEquation]><![if !vml]><![endif]><![endif]> |
10 1�262 612 |
||
Voir �checs / Tour de Brama ou de Hanoi
�
�
<![if !vml]><![endif]> |
|
� 267 � 1 = 1, 47� 10 20 = 147 573 952 589 676 412 927 = 193 707 721 x 7 618 388 257 287 � <![if !supportLists]>����� <![endif]>En 1876, Lucas montre que ce nombre est compos�. Il a �t� factoris� en 1901 par F. Cole. Voir Ce nombre � Anecdote: Frank Cole est professeur de math�matiques � l'universit� Columbia de New York. En 1903, lors d'une cession de la Soci�t� math�matique am�ricaine, sans dire un mot, il �crit au tableau le nombre de Mersenne 267 � 1, puis sur l'autre tableau le produit de deux nombres, et, enfin, entre les deux le signe �gal. Il avait pass� trois ann�es de ses temps libres pour arriver � factoriser ce nombre. � |
�
� noter
Pour tout n entier > 1 on n'a jamais n <![if !msEquation]><![if !vml]><![endif]><![endif]>�(2n� � 1): une puissance de 2 moins 1 n'est jamais divisible par son exposant. Une infinit� de nombres sont tels que n <![if !msEquation]><![if !vml]><![endif]><![endif]>�(2n� + 1), notamment pour n = 3k Une infinit� de nombres sont tels que n <![if !msEquation]><![if !vml]><![endif]><![endif]>�(2n� + 2) |
�
PUISSANCE DE 2 <![if !msEquation]><![if !vml]><![endif]><![endif]>�1 � Nombres premiers |
<![if !vml]><![endif]> |
� Pour N <50 <![if !vml]><![endif]> � <![if !supportLists]>����� <![endif]>Seules 8 + 5 - 1 (3 �tant en double) = 12 valeurs de 2N <![if !msEquation]><![if !vml]><![endif]><![endif]>�1 sont premi�res pour N < 50. � Pour N >50 � <![if !supportLists]>�����
<![endif]>Nombres 2N <![if !msEquation]><![if !vml]><![endif]><![endif]>�1 qui sont premiers. <![if !vml]><![endif]> V�rifi� jusqu'� 1900 Suite en Nombres de Mersenne � <![if !supportLists]>����� <![endif]>En 1730, Euler montre que: <![if !msEquation]><![if !vml]><![endif]><![endif]> <![if !msEquation]><![if !vml]><![endif]><![endif]> <![if !msEquation]><![if !vml]><![endif]><![endif]> � <![if !supportLists]>����� <![endif]>En 1880, Landry et Le Levasseur montrent que: <![if !msEquation]><![if !vml]><![endif]><![endif]> <![if !msEquation]><![if !vml]><![endif]><![endif]> <![if !msEquation]><![if !vml]><![endif]><![endif]> � <![if !supportLists]>����� <![endif]>En 1970, Morrison et Brillhart montrent que: <![if !msEquation]><![if !vml]><![endif]><![endif]> <![if !msEquation]><![if !vml]><![endif]><![endif]> <![if !msEquation]><![if !vml]><![endif]><![endif]> � |
Voir Machine � factoriser des fr�res Carissan
�
Divisibilit� par n de 2n + 1, etc.
� Les exposants n suivants sont tels que n divise 2n + 1: � 1, 3, 9, 27, 81, 171, 243, 513, 729, 1539, 2187, 3249, 4617, 6561, 9747, 13203, 13851, 19683, 29241, 39609, 41553, 59049, 61731, 87723, 97641, 118827, 124659, 177147, 185193, 250857, 263169, 292923, 354537, 356481, 373977, 531441, 555579, 752571, 789507, 878769, � Les exposants n suivants sont telles que n divise 2n + 2: 1, 2, 6, 66, 946, 8646, � Les exposants n suivants sont telles que n divise 2n + 3: 1, 5, 917, 3223 � Avec 2n � 1 : ces nombres ne sont jamais divisibles par n (sauf n = 1). � |
�
<![if !vml]><![endif]> |
|
� �quation � <![if !vml]><![endif]> � Exemples <![if !vml]><![endif]> �quation amusante�d�couverte et d�montr�e� en 1986 par Pascal Peyremorte � |
�
�
<![if !vml]><![endif]> |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
� � 1 125 899 906 842 624 = 1,126 10 15� morceaux de papier pli�. � On prend une feuille de papier � cigarette de 1/50 mm (tr�s fin!). il en faut 500 pour faire 1 cm d'�paisseur. On d�chire la feuille en deux et on empile les morceaux. On recommence l'op�ration 50 fois. Quelle est la hauteur de la pile? � �
� � Distance � comparer � (en km)
� � |
Voir P�rim�tre du papier pli�� / Timbres / Feuille pli�e - D�butant / Courbe du dragon
�
�
<![if !vml]><![endif]> |
|
� Produit infini avec les puissances de 2. <![if !msEquation]><![if !vml]><![endif]><![endif]> <![if !msEquation]><![if !vml]><![endif]><![endif]> � Euler a montr� que de produit peut �tre calcul� plus facilement avec la somme infinie: 1 � x � x2� + x5 + x7 � x12 � x15 + x22 + x26 � x35 � x40 + � � Les exposants sont les nombres pentagonaux g�n�ralis�s:
n(3n � 1 ) / 2 avec n = 0, +1, -1, +2, -2 � |
Voir Sommes de suites qui rendent fou
�
�
2, 3, 9, 13, 19, 21, 55, 261, 3 415, 4 185, 7 353, 12 213 � |
�
�
Rectifier l'op�ration en d�pla�ant un seul chiffre. <![if !vml]><![endif]> |
�
�
<![if !vml]><![endif]>
�
Suite |
<![if !supportLists]>��� <![endif]>Puissance 2 � Valeurs <![if !supportLists]>��� <![endif]>Les puissances de 2 sont des nombres 2-friables <![if !supportLists]>��� <![endif]>Carr� magique multiplicatif avec les puissances de 2 <![if !supportLists]>��� <![endif]>Divisibilit� des puissances de 2 � 1 (Mersenne compos�) <![if !supportLists]>��� <![endif]>Multipuissances <![if !supportLists]>��� <![endif]>Nombres de Poulet <![if !supportLists]>��� <![endif]>Presque puissances de 2 <![if !supportLists]>��� <![endif]>Produit amusant en puissances de 2 et de 5 <![if !supportLists]>��� <![endif]>Puissance de 2 en informatique (m�ga, giga �) <![if !supportLists]>��� <![endif]>Puissance de 2 et (1 + i) <![if !supportLists]>��� <![endif]>Puissances de 2 et conjecture de Collatz <![if !supportLists]>��� <![endif]>Puissance de 2 et l'ann�e 2014 <![if !supportLists]>��� <![endif]>Puissance de 2 et nombres cons�cutifs <![if !supportLists]>��� <![endif]>Puissance de 2 et puissances des complexes <![if !supportLists]>��� <![endif]>Puissance des nombres � Autres pages <![if !supportLists]>��� <![endif]>Puissances de 2 et logarithmes <![if !supportLists]>����� <![endif]>Puissances de 2 et nombre 142857 <![if !supportLists]>����� <![endif]>Suite avec les inverses des puissances de 2 <![if !supportLists]>����� <![endif]>Somme des inverses des puissances de 2 |
Voir |
<![if !supportLists]>��� <![endif]>Conjectures de Polignac <![if !supportLists]>����� <![endif]>Divisibilit� de����� 2n <![if !msEquation]><![if !vml]><![endif]><![endif]>�1 et x.n <![if !msEquation]><![if !vml]><![endif]><![endif]>1 � <![if !supportLists]>����� <![endif]>�chiquier et grains de bl� <![if !supportLists]>��� <![endif]>Identit�s <![if !supportLists]>����� <![endif]>Mesure du temps (quartz) <![if !supportLists]>��� <![endif]>Nombres bons <![if !supportLists]>�� <![endif]>Octave en musique <![if !supportLists]>��� <![endif]>Partage des �ufs <![if !supportLists]>��� <![endif]>Progression g�om�trique <![if !supportLists]>��� <![endif]>Puissances � Index <![if !supportLists]>��� <![endif]>Puissances et exposants |
DicoNombre |
<![if !supportLists]>��� <![endif]>Nombre 0,2887 � |
Sites |
<![if !supportLists]>��� <![endif]>Jeu du 2048 � D�placez des tuiles, comme sur un jeu de taquin � jeu � la mode en 2014.� Voir Sur ce site <![if !supportLists]>��� <![endif]>OEIS A001318 � Generalized pentagonal numbers |
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