S’entraîner
Utiliser le calcul littéral
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mat3_2009_07_02C
France métropolitaine • Septembre 2020
Que de consignes !
Exercice 2
On considère le programme de calcul suivant :
▶ 1. Montrer que si le nombre choisi au départ est 2, alors le résultat obtenu est 5.
▶ 2. Quel est le résultat obtenu avec ce programme si le nombre choisi au départ est −10 ?
▶ 3. Un élève s’aperçoit qu’en calculant le double de 2 et en ajoutant 1, il obtient 5, le même résultat que celui qu’il a obtenu à la question 1. Il pense alors que le programme de calcul revient à calculer le double du nombre de départ et à ajouter 1.
A-t-il raison ?
▶ 4. Si x désigne le nombre choisi au départ, montrer que le résultat du programme de calcul est x2 + 1.
▶ 5. Quel(s) nombre(s) doit-on choisir au départ du programme de calcul pour obtenir 17 comme résultat ?
Les clés du sujet
L’intérêt du sujet
Les programmes de calculs facilitent l’apprentissage du calcul mental. Ils servent à développer la mémoire et l’attention, ce qui est capital.
Nos coups de pouce, question par question
▶ 1. Si le nombre choisi au départ est 2, alors on lui ajoute 7 et on trouve 9.
On soustrait 7 au nombre de départ et on obtient (2 – 7) soit – 5.
On multiplie les deux résultats précédents et on obtient (– 5) × 9 c’est-à-dire – 45.
Enfin on ajoute 50 et on obtient (– 45 + 50) soit .
▶ 2. Le nombre choisi au départ est – 10, alors on lui ajoute 7 et on trouve – 3.
On soustrait 7 au nombre de départ et on obtient (– 10 – 7) soit – 17.
On multiplie les deux résultats précédents et on obtient 51.
Enfin on ajoute 50 à 51 et on trouve .
▶ 3. Pour résumer, si on choisit 2, le programme donne 5.
Si on choisit 2, la technique de l’élève donne 5.
Si on choisit – 10, le programme donne 101.
Si on choisit – 10, la technique de l’élève donne – 19.
L’élève a donc tort.
▶ 4. Si le nombre choisi au départ est x, alors on lui ajoute 7 et on trouve x + 7.
On soustrait 7 au nombre de départ et on obtient x – 7.
On multiplie entre eux les deux résultats précédents et on obtient (x + 7) × (x – 7) c’est-à-dire x2 – 49.
Enfin on ajoute 50 et on obtient x2 + 1.
Conclusion : le résultat du programme de calcul est .
▶ 5. Pour obtenir 17 comme résultat, il faut que x2 + 1 = 17, soit x2 – 16 = 0.
Utilisons l’identité remarquable a2 – b2 = (a + b) × (a – b).
Nous savons que x2 – 16 = x2 – 42 = (x + 4) × (x – 4) = 0.
Puisque nous avons un produit de facteurs nul, alors l’un des facteurs au moins est nul :
x + 4 = 0 soit x = – 4 ou x – 4 = 0 soit x = 4.
L’équation admet deux solutions 4 et – 4.