La première phrase que dit Léa est très importante : elle sait que Pierre ne sait pas déterminer les deux nombres, alors qu´elle sait qu´il pourrait le faire si c´est possible.
Déjà, cela veut dire que la somme est inférieure à 55 ( au delà de 55, une somme peut se mettre sous la forme 53+x ( 53 est un nombre premier). Dans ce cas, Pierre, avec un produit 53*x, peut déterminer les deux nombres 53 et x puisque les nombres sont entre 2 et 100. Léa ne pourrait donc pas être aussi affirmative avec une telle somme en main).
Ensuite, parmi les sommes possibles de 4 à 54, il ne peut y avec de somme S décomposable en p+q ou p et q sont 2 nombres premiers ( Pierre, avec le produit pq entre les mains, pourrait déterminer p et q et Léa ne pourrait être aussi affirmative). Par élimination, il reste comme somme possible pour Léa :
11, 17, 23, 27, 29, 35, 37, 41, 45, 47 et 51.
La deuxième affirmation de Léa implique que, pour une de ces sommes, parmi tous les produits de 2 nombres possibles, un, et exactement un, n´apparaît pas dans une autre de ces sommes.
Au contraire, toutes les autres sommes ont au moins 2 décompositions dont le produit ne se retrouve pas dans une décomposition d´une des sommes listées, et cela ne permet pas à Léa de connaître ces deux nombres à la fin.
La seule possibilité est 17 ( je vous laisse vérifier), dont les décompositions possibles sont :
2x15 = 30 ( qui se retrouve sous la forme 6x5 dans la somme 11)
3x14 = 42 ( qui se retrouve sous la forme 21x2 dans la somme 23)
4x13 = 52 --> ne se retrouve jamais comme un produit possible dans une des autres sommes
5x12 = 60 ( qui se retrouve sous la forme 20x3 dans la somme 23)
6x11 = 66 ( qui se retrouve sous la forme 33x2 dans la somme 35)
7x10 = 70 ( qui se retrouve sous la forme 35x2 dans la somme 37)
8x9 = 72 ( qui se retrouve sous la forme 25x2 dans la somme 27)
La solution au problème est donc le couple ( 4,13) avec une somme de 17 et un produit de 52.
Ne pensez-vous pas que vous devriez tester vos profs aussi?