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Question 1

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Academic year: 2022

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A461. Factorielles en Diophantie

La factorielle d'un entier x quelconque ≥ 1 est désignée par x ! = 1*2*....*(x 1)*x

Q1 Déterminer sept entiers strictement positifs a,b,c,d,e,f et n qui satisfont les cinq équations:

n! + a2 = b2, (n + 1)! + b2 = c2 , n! + c2 = d2, (n + 1)! + d2 = e2 et (n+1)! + e2 = f2.

Q2 Démontrer que pour tout entier n > 4, il existe un entier k indépendant de n tel que:

n!/(n - k)! + 1 est un carré parfait.

En déduire qu'il existe trois entiers a, b et c dont l'écriture utilise des chiffres tous distincts tels que a!/b! + 1 = c2

Question 1 : On trouve :

n=5 a=1 b=11 c=29 d=31 e=41 f=49

5! + 1^2 = 121 = 11^2 6! + 11^2 = 841 = 29^2 5! + 29^2 = 961 = 31^2 6! + 31^2 = 1681 = 41^2

et enfin : 6 ! + 41^2 = 2401 = 49^2

Question 2 :

n(n + 1)(n + 2)(n + 3) + 1 = (n² + 3n + 1) 2

Et donc, pour k=4 , cela fonctionne toujours car on obtient le produit de 4 nombres consécutifs +1 .

On a par exemple des solutions à chiffres différents pour le triplet (a,b,c) avec :

(6,2,19) (7,3,29) ou bien (31,27,869)

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