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Mathématiques expertes (option) · Terminale

Petit théorème de Fermat : fiche de révision de Terminale

Publié le 6 novembre 2026 · Mis à jour le 6 novembre 2026 · Signaler une erreur

L'essentiel

  • Si pp est premier et aa n'est pas multiple de pp, alors ap−1≡1(modp)a^{p-1}\equiv 1 \pmod p.
  • Forme sans condition : pour tout entier aa, ap≡a(modp)a^p\equiv a \pmod p.
  • Utilité : réduire un exposant géant en le remplaçant par son reste dans la division par p−1p-1.
  • Piège : le théorème ne s'applique que si le module est premier ; il sert aussi à prouver qu'un nombre n'est pas premier.
  • Il est à la base de tests de primalité et du chiffrement RSA.

L'énoncé à connaître

Le petit théorème de Fermat est un résultat d'arithmétique modulaire.3 Il s'appuie sur ce que tu connais déjà : congruences, nombres premiers, théorème de Gauss. Son énoncé apparaît pour la première fois dans une lettre de Fermat à Frénicle de Bessy, en octobre 1640.3

Calculer une grande puissance modulo p

Test de primalité et applications

Questions flash

4 questions · correction immédiate · ton score reste sur ton appareil.

  1. Quelle est la condition indispensable pour appliquer ap−1≡1(modp)a^{p-1}\equiv 1 \pmod p ?

  2. Pour p=7p=7 et a=3a=3, par quel nombre peut-on réduire l'exposant de 3n3^n ?

  3. Si 2n−1≡3(modn)2^{n-1}\equiv 3 \pmod n, on peut en déduire que nn est premier.

  4. Calcule le reste de 3503^{50} dans la division par 77.

Les questions qu'on se pose

Pourquoi dit-on « petit » théorème de Fermat ?

Le qualificatif sert à le distinguer du dernier théorème de Fermat, démontré en 1994 par Andrew Wiles.4 L'expression « petit théorème de Fermat » est attestée dans un ouvrage de Kurt Hensel de 1913.3

Comment savoir quelle forme utiliser, $a^{p-1}\equiv 1$ ou $a^p\equiv a$ ?

Si tu sais que pp ne divise pas aa, la première forme est la plus pratique pour réduire un exposant. Si aa peut être multiple de pp, ou si tu ne sais pas, utilise ap≡aa^p\equiv a, valable pour tout entier aa quand pp est premier.

Sources

  1. Petit théorème de Fermat et applications (Collège Stanislas), CNRS - Blog Ressources mathématiques. Consulté le 6 novembre 2026.
  2. Du petit théorème de Fermat à la notion de groupe, CNRS - Blog Ressources mathématiques. Consulté le 6 novembre 2026.
  3. Petit théorème de Fermat, Wikipédia. Consulté le 6 novembre 2026.
  4. Théorème de Fermat, Wikipédia. Consulté le 6 novembre 2026.

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