--> Ensembles de nombres ∼ Calcul littéral ∼ Racine carrée Exercice 1 Déterminer le plus petit ensemble de nombres auquel appartient chacun des nombres suivants :
a=12a=\dfrac{1}{2} b=1043b=\dfrac{10-4}{3} c=5c=\sqrt{5} d=16d=-\sqrt{16}
e=12+13+16e=\dfrac{1}{2}+\dfrac{1}{3}+\dfrac{1}{6} f=917f=\dfrac{91}{7} g=981822g=\sqrt{98}-\sqrt{18}-2\sqrt{2} h=513289h=\dfrac{51}{3}-\sqrt{289}
Exercice 2 Le but de cet exercice est de démontrer que le nombre 13\dfrac{1}{3} n'est pas un nombre décimal.
  1. À quels ensembles de nombres appartient 13\dfrac{1}{3} ?
  2. Nous allons supposer que 13\dfrac{1}{3} est un nombre décimal et obtenir à la fin de notre raisonnement une contradiction.
    1. Comment s'appelle un tel type de raisonnement ?
    2. On suppose donc qu'il existe deux entiers naturels aa et nn tels que : 13\dfrac{1}{3} == a10n\dfrac{a}{10^n}.
      Montrer alors que 10n=3a10^n = 3a.
    3. Pourquoi l'égalité 10n=3a10^n = 3a ne peut-elle jamais être vraie ? On pourra raisonner par rapport aux tables de multiplications.
    4. Conclure.
Exercice 3 À l'aide des formules de distributivité démontrer les identités remarquables. Exercice 4 Développer réduire et ordonner les expressions suivantes.
f(x)=(x+1)2f(x)=(x+1)^2 g(t)=(t1)2g(t)=(t-1)^2
h(x)=(x+3)(x3)h(x)=(x+3)(x-3) i(x)=(2x5)(2x+5)i(x)=(2x-\sqrt{5})(2x+\sqrt{5})
j(t)=(23t)(6+t)j(t)=\left(\dfrac{2}{3}-t \right)(6+t) k(x)=3(2x5)(7x+8)k(x)=3(2x-5)(7x+8)
(x)=(5x+3)(x2+2x3)\ell(x)=(5x+3)(x^2+2x-3) m(x)=12x(2x5)2m(x)=\dfrac{1}{2}x(2x-5)^2
Exercice 5
  1. Écrire les nombres suivants sous la forme a2a\sqrt{2}, avec aQa\in\mathbb{Q}.
    x1=200x_1 = \sqrt{200} x2=3232x_2 = 3\sqrt{2}-\dfrac{3}{\sqrt{2}}
  2. Écrire les nombres suivants sous la forme a3a\sqrt{3}, avec aQa\in\mathbb{Q}.
    y1=12848y_1 = \sqrt{12}-8\sqrt{48} y2=134147y_2 = \dfrac{13}{4\sqrt{147}}
  3. L'égalité 1 3635=18+335\dfrac{3}{6-\sqrt{35}} = 18+3\sqrt{35} 1 est-elle vraie ?
  4. L'affirmation 1 53+372+134D\dfrac{5}{3+\frac{3}{7}}-\dfrac{2+\frac{1}{3}}{4}\in\mathbb{D} 1 est-elle vraie ?
Exercice 6 Factoriser les expressions suivantes.
f(x)=3x+2x2f(x)=3x+2x^2 g(t)=t2tg(t)=t^2-t
i(x)=23x3+x24xi(x)=\dfrac{2}{3}x^3+x^2-4x j(t)=t5t3+41tj(t)=t^5-t^3+41t
Exercice 7
  1. Construire un triangle rectangle, dont les côtés adjacents à l'angle droit mesurent 1 cm.
  2. Vérifier alors que l'hypothénuse de ce triangle mesure 2\sqrt{2}.
  3. Sur votre figure mesurer à la règle la longueur de l'hypothénuse, et donner alors une approximation du nombre 2\sqrt{2}.
  4. Nous voyons que cette méthode n'est pas très précise. Essayons de faire mieux. Pour cela, constuire un triangle rectangle dont les côtés adjacents à l'angle droit mesurent 10 cm.
  5. Grâce à cette configuration trouver une valeur approchée plus précise de 2\sqrt{2}.
  6. Peut-on encore améliorer la précision en poussant plus loin cette méthode ? Quelles sont ses limites ?
  7. Héron d'Alexandrire, mathématicien du Ier siècle de notre ère, a utilisé une méthode très performante pour approcher le nombre 2\sqrt{2}. En voici la description :
    Méthode de Héron

    Pour pouvoir trouver une valeur approchée de 2\sqrt{2}, on choisit un nombre entier entre 1 et 10. On ajoute à la moitié de ce nombre son inverse.

    On obtient alors un nouveau nombre à partir duquel on effectue les mêmes opérations.

    On réitére le procédé jusqu'à obtenir une approximation satisfaisante.
    1. Déterminer la fraction obtenue par cette méthode en choisissant 22 au départ et en effectuant trois itérations.
    2. Modifier l'algorithme ci-dessous pour qu'il effectue 10 itérations de la méthode de Héron.

    3. Donner une valeur approchée à 10510^{-5} de 2\sqrt{2}.
Exercice 8 Soient aa et bb deux nombres réels positifs.
On considère un triangle ABCABC rectangle en AA tel que AB=aAB = \sqrt{a} et AC=bAC=\sqrt{b}.
  1. Comparer les nombres AB+ACAB+AC et BCBC.
  2. Montrer que BC=a+bBC = \sqrt{a+b}.
  3. Comparer alors les nombres a+b\sqrt{a}+\sqrt{b} et a+b\sqrt{a+b}.