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S06 – Nombres premiers et décomposition

Élément Détail
Niveau BTS SIO option SISR, 1re année – mathématiques pour l'informatique
Séance S06 (séance 6 sur 19) – Phase 2
Durée 4 heures
Chapitre du programme Arithmétique – nombres premiers, décomposition en facteurs premiers
Prérequis S05 (divisibilité, PGCD).
Outils Papier, calculatrice, éditeur Python intégré au site

Note

Question qui guide la séance : « Comment reconnaître un nombre premier et décomposer un entier en facteurs premiers de façon fiable ? »

Objectifs

À la fin de la séance, l'étudiant est capable de :

  1. Définir un nombre premier et justifier qu'il suffit de tester les diviseurs jusqu'à \(\sqrt{n}\) ;
  2. Dresser la liste des nombres premiers jusqu'à \(N\) par le crible d'Ératosthène ;
  3. Décomposer un entier en produit de facteurs premiers ;
  4. En déduire le PGCD, le PPCM et le nombre de diviseurs ;
  5. Programmer un test de primalité et une décomposition.

Contenu de la séance

Document Rôle
Cours – Nombres premiers Cours
Exercices – Primalité, décomposition, crible Exercices
TP Python – Premiers et décomposition TP (éditeur Python intégré)
Aide-mémoire – Nombres premiers Aide-mémoire

Déroulé conseillé (4 h)

Durée Activité Format
0 h 00 – 0 h 20 Rappel S05 et accroche : « 91 est-il premier ? » Oral
0 h 20 – 1 h 30 Cours : primalité, crible, décomposition, applications Cours et questions
1 h 30 – 2 h 45 Exercices Individuel, puis binômes
2 h 45 – 3 h 45 TP Python : crible, décomposition, premiers palindromes Individuel
3 h 45 – 4 h 00 Auto-évaluation Individuel

Durées indicatives : la séance dure 4 h ; l'enseignant ajuste selon le rythme du groupe.

Application en informatique

Les nombres premiers servent à la cryptographie à clé publique (S07 en donne un avant-goût avec les congruences) et au hachage (tailles de tables).

Évaluation

  • Feuille d'exercices corrigée, scripts du TP validés.
  • Auto-évaluation « Je sais faire » en fin d'exercices.
Notes pour l'enseignant
  • Programme : le chapitre est rattaché au programme officiel de mathématiques pour l'informatique (voir Programme et épreuve E3).
  • Le programme prévoit des algorithmes de recherche de nombres premiers et de factorisation en travaux pratiques.