Plus grand diviseur commun de deux entiers positifs
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Parmi les diviseurs communs de deux entiers non nuls a et b, il y en a toujours un plus grand, noté pgcd(a, b).
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Les diviseurs de 24 sont 1, 2, 3, 4, 6, 8, 12 et 24.
Les diviseurs de 36 sont 1, 2, 3, 4, 6, 9, 12, 18 et 36.
Les diviseurs communs de 24 et 36 sont 1, 2, 3, 4, 6 et 12.
Donc le plus grand diviseur commun de 24 et 36 est pgcd(24, 36) = 12.
Algorithme d’Euclide : une méthode pour trouver le PGCD
Le mot algorithme vient du mathématicien arabe du XIe siècle Al-Khwarizmi.
Euclide est un savant grec du IIIe siècle avant J.C., auteur des fameux Éléments.
Un algorithme est une procédure automatisée qui permet de trouver un résultat « sans réfléchir ». Par exemple, quand on pose une opération, on applique un algorithme.
L'algorithme d'Euclide est une méthode pour trouver le PGCD de deux entiers par divisions euclidiennes successives.
Propriété de transmission du PGCD
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Soient quatre entiers non nuls.
Si alors .
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- .
.
Algorithme d’Euclide : exemple
On veut le PGCD de et .
On effectue les divisions successives :
- ;
- ;
- ;
- .
Le dernier reste non nul est donc .
Applications du PGCD
Nombres premiers entre eux
Définition
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Deux entiers sont dits premiers entre eux si leurs seuls diviseurs communs sont 1 et –1.
PGCD de deux nombres premiers entre eux
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Deux entiers non nuls sont premiers entre eux si et seulement si leur PGCD vaut 1.
Exemple
25 et 36 sont premiers entre eux (bien qu’aucun des deux ne soit premier !) car leur PGCD vaut 1.
Contre-exemple
24 et 36 ne sont pas premiers entre eux, car leur PGCD vaut 12 (leurs diviseurs communs sont donc : 1, 2, 3, 4, 6, 12).
Rendre une fraction irréductible
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Une fraction est dite irréductible si le numérateur (en haut) et le dénominateur (en bas) sont premiers entre eux.
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Pour rendre une fraction irréductible, il suffit de simplifier par le PGCD du numérateur et du dénominateur, ou bien de simplifier par des diviseurs communs tant qu'il en reste.
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Pour rendre irréductible la fraction :
- calculons, avec l'algorithme d'Euclide, le PGCD de et .
- donc
- donc
- et cette dernière fraction est irréductible.
- ou bien simplifions successivement par les diviseurs communs évidents :
- .