Un défi par semaine

Avril 1er défi

Le 5 avril 2024  - Ecrit par  Joly, Romain Voir les commentaires (5)
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Nous vous proposons un défi du calendrier mathématique chaque vendredi et sa solution la semaine suivante.
Tous les premiers vendredis du mois, retrouvez « Le défi du mois » : un défi sans mathématique très complexe mais parfois éloigné du cadre scolaire. Il pourrait vous donner du fil à retordre...

Le calendrier mathématique 2024 s’intitule « Maths pour la planète Terre ».

Les problématiques environnementales et socio-économiques obligent à analyser, optimiser et gérer des systèmes toujours plus complexes nécessitant un besoin croissant en mathématiques et des interactions entre disciplines de plus en plus poussées. Vous découvrirez, à travers 12 textes superbement illustrés, le rôle des mathématiques et leurs liens avec d’autres domaines scientifiques dans une grande diversité de sujets environnementaux, de l’analyse des déplacements des loups à la gestion durable de la pêche.

Semaine 14 : problème du mois :

Quelle est la plus petite valeur entière de $n$ telle que le nombre \[2^{2024}+2^n+1\] soit un carré parfait ?

Solution du 5e défi de mars 2024 :

Énoncé

La réponse est 3300 km.

Soit $d$ la distance entre $A$ et $B$. On a alors
\[ \frac{d}{275}=\frac{d}{660}+7. \]
D’où
\[ \begin{eqnarray*} \frac{660d}{275}-d &=& 660\times 7\\ \frac{385d}{275} &=&4620\\ \frac{7d}{5} &=& 4620\\ d &=& \frac{5\times 4620}{7}= 3300\,\mathrm{km}. \end{eqnarray*} \]

Post-scriptum :

Le calendrier est publié aux Presses Universitaires de Grenoble, sous la direction scientifique de Romain Joly.

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Pour citer cet article :

Joly, Romain — «Avril 1er défi» — Images des Mathématiques, CNRS, 2024

Commentaire sur l'article

  • Avril 1er défi

    le 5 avril 2024 à 09:00, par claude

    X , nombre entier, est la somme de 2 entiers a et b.
    2²⁰²⁴+2^n+1=(a+b)²=a²+b²+2ab
    (2²⁰¹²)²+1²+2^n=a²+b²+2ab
    Soit 2^n=2ab
    avec a=2²⁰¹² et b=1
    Donc 2^n=2²⁰¹²
    n=2012

    Répondre à ce message
  • Avril 1er défi

    le 5 avril 2024 à 09:51, par claude

    Erreur
    (2¹⁰¹²)²+1²+2^n=a²+b²+2ab
    Soit 2^n=2ab
    avec 2a=2¹⁰¹² et b=1
    Donc 2^n=2¹⁰¹²/2=2¹⁰¹¹
    n=1011

    Répondre à ce message
    • Avril 1er défi

      le 5 avril 2024 à 10:18, par Al_louarn

      $a = 2^{1012}$, donc $2^n=2 \times 2^{1012} \times 1$ et $n=1013$

      Répondre à ce message
  • Avril 1er défi

    le 5 avril 2024 à 10:00, par Mihaela J

    Notons $p$ l’entier tel que $p^2 = 2^{2024 }+ 2^n +1$.
    il est évident que $p^2 > 2^{2024}$ alors $p > 2^{1012}$.
    Le plus petit $p$ satisfaisant l’inégalité est $2^{1012} + 1$. Prenons $p = 2^{1012} + 1$ et calculons son carré pour voir s’il a la forme de sa définition.

    \[p^2 = 2^{2 \times 1012} + 2\times 2^{1012} +1= 2^{2024} + 2^{1013} +1\]

    Oui, la définition du $p$ est respectée et on a $n = 1013$

    Répondre à ce message
  • Avril 1er défi

    le 5 avril 2024 à 10:47, par claude

    Décidément, j’ai du mal :
    2ab=(2^n)x1
    b=1
    2a=2^n=2(2^(n-1))
    a=2^(n-1)=2¹⁰¹²
    n-1=1012
    n=1013

    Répondre à ce message

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