Défi

Les racines carrées et leurs propriétés (4)

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Énoncé

Exercice 1

Mettre sous forme a+b6a + b\sqrt{6}, avec aa et bb des entiers relatifs, le nombre suivant :
C=32(3+1)(2+1)(2+2)C = 3\sqrt{2} ( \sqrt{3} + 1) - ( \sqrt{2} + 1)(\sqrt{2} + 2)

Exercice 2


Déterminer les nombres réels xx tels que :
x2=3251053x^2 = \dfrac{325}{1053}

Exercice 3


Écrire sous le forme a+bca+b\sqrt{c}, où aa et bb sont des rationnels et cc un entier naturel le plus petit possible.

A=(1+52)2+3A =\left (\dfrac{1 + \sqrt{5}}{2}\right)^2 + 3

B=75108B = \dfrac{\sqrt{75}\sqrt{10}}{\sqrt{8}}

Révéler le corrigé

Exercice 1


C=32(3+1)(2+1)(2+2)C = 3\sqrt{2} ( \sqrt{3} + 1) - ( \sqrt{2} + 1)(\sqrt{2} + 2) (Développement)
C=323+32(2+22+2+2)C = 3\sqrt{2}\sqrt{3} + 3\sqrt{2} - (2 + 2\sqrt{2} + \sqrt{2} + 2) (Calcul de 3233\sqrt{2}\sqrt{3} et retrait de la parenthèse)
C=36+3222222C = 3\sqrt{6} + 3\sqrt{2} - 2 - 2\sqrt{2} - \sqrt{2} - 2 (On remarque que 32222=03\sqrt{2} - 2\sqrt{2} - \sqrt{2} = 0)
C=364C = 3\sqrt{6} - 4 (Mise en forme pour répondre à la question)
C=4+36C = -4 + 3\sqrt{6}
Donc a=4a = -4 et b=3b = 3

Exercice 2


x2=3251053x^2 = \dfrac{325}{1053}

Remarque : 3251053=25×1381×13=2581\dfrac{325}{1053}=\dfrac{25\times 13}{81\times 13}=\dfrac{25}{81}

L'équation proposée peut donc s'écrire :
x22581=0x^2 - \dfrac{25}{81}= 0
On reconnaît la différence de deux carrés que l'on factorise.

(x59)(x+59)=0\left(x-\dfrac{5}{9}\right)\left(x+\dfrac{5}{9}\right)= 0

Un produit de facteurs est nul si l'un au moins de ses facteurs est nul, ce qui donne :

x=59x = \dfrac {5}{9} ou x=59x = -\dfrac {5}{9}

D'où l'ensemble solution peut s'écrire : S={59;59}\mathcal{S} = \left\lbrace - \dfrac {5}{9} ; \dfrac {5}{9} \right\rbrace

Exercice 3


A=(1+52)2+3A = \left(\dfrac{1 + \sqrt{5}}{2}\right)^2 + 3
A=1+25+54+3A = \dfrac{1 + 2\sqrt{5} + 5}{4} + 3 (Calcul du carré grâce à l'identité remarquable : (a+b)2=a2+2ab+b2(a+b)^2 = a^2 + 2ab + b^2)
A=14(1+25+5)+14×12A = \dfrac{1}{4}(1 + 2\sqrt{5} + 5) + \dfrac{1}{4} \times 12 (Recherche d'un dénominateur commun)
A=14(1+25+5+12)A = \dfrac{1}{4}(1 + 2\sqrt{5} + 5 + 12)
A=14(18+25)A = \dfrac{1}{4}(18 + 2\sqrt{5})
A=184+245A = \dfrac{18}{4} + \dfrac{2}{4}\sqrt{5} (Simplification)
A=92+125A = \dfrac{9}{2} + \dfrac{1}{2}\sqrt{5} (Simplification)
D'où a=92,b=12,c=5a = \dfrac{9}{2}, b = \dfrac{1}{2}, c = 5

B=75108B = \dfrac{\sqrt{75}\sqrt{10}}{\sqrt{8}}
750 = 25 × 30 (25 étant le plus grand carré divisant 750)
8 = 4 × 2 (4 étant le plus grand carré divisant 8)
8=4×2=42=22\sqrt{8} = \sqrt{4\times2} = \sqrt{4}\sqrt{2} = 2\sqrt{2}
7510=750=2530=530=5152\sqrt{75}\sqrt{10} = \sqrt{750} = \sqrt{25}\sqrt{30} = 5\sqrt{30} = 5\sqrt{15}\sqrt{2}

D'où
B=515222B = \dfrac{5\sqrt{15}\sqrt{2}}{2\sqrt{2}}
B=5152B = \dfrac{5\sqrt{15}}{2}
B=5215B = \dfrac{5}{2}\sqrt{15}
D'où a=0,b=52,c=15a = 0, b = \dfrac{5}{2}, c = 15

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