Chapitre 8
Angle au centre :
Définition 1 : Sur le dessin ci-contre où $O$ le centre du cercle $(C)$,
L’angle $\widehat{A O B}$ est appelé angle au centre qui intercepte l’arc $\overparen{A B}$.
Angle inscrit
Définition 2 : Soit $(C)$ un cercle de centre $O$.
- $A$, $B$ et $M$ trois points du cercle $(C)$.

L’angle $\widehat{A M B}$ est appelé angle inscrit du cercle qui intercepte l’arc $\overparen{A B}$
- Soit ( $\Delta$ ) la tangente du cercle $(C)$ au point $A$.

L’angle $\widehat{TAB}$ est appelé angle inscrit du cercle qui intercepte l’arc $\widehat{AB}$
Angle inscrit et angle au centre associé
Propriété 1 : La mesure d’un angle inscrit dans un cercle est égale à la moitié de la mesure de l’angle au centre associé.
Exemple : Sur le dessin suivant :
L’angle au centre $\widehat{A O B}$ associé à l’angle inscrit $\widehat{AMB}$, donc $\widehat{AOB}=2 \widehat{AMB}$, c’est-à-dire : $$\widehat{A M B}=\dfrac{1}{2} \widehat{A O B}.$$
Propriété 2 : Soit $(\Delta)$ la tangente du cercle $(C)$ au point $A$ et $T$ un point de ($\Delta$), on a : $$\widehat{AOB}=2 \widehat{TAB}$$

Angles inscrits interceptant le même arc
Propriété 3 : Si deux angles inscrits dans un cercle interceptent le même arc, alors ces angles ont la même mesure.
Exemple : Sur le dessin suivant :

$\widehat{A M B}$ et $\widehat{A N B}$ sont deux angles inscrits qui interceptent le même arc donc : $\widehat{A M B}=\widehat{ANB}$.
Propriété 4 : Soit $(\Delta)$ la tangente du cercle $(C)$ au point $A$ et $T$ un point de $(\Delta)$, on a :$$\widehat{TAB}=\widehat{AMB}$$
Instructions pour le candidat
Durée de réalisation : 1 heure
Les questions de ce devoir sont issues des leçons suivantes :
- • Les identités remarquables
- • Les racines carrées
- • Les puissances
Enoncé
Soit $x$ un nombre réel. On pose :
$$A = 5\left( {x -2} \right) \quad;\quad B = {\left( {2x -1} \right)^2} + x\left( {2x -1} \right) \quad;\quad C = {\left( {x + 6} \right)^2} -25$$
- Développer et réduire : $A$, $B$ et $C$.
- Factoriser $B$ et $C$.
Indication
Pour développer et réduire :
- Utiliser la distributivité : $k(a + b) = ka + kb$.
- Appliquer les identités remarquables pour les carrés :
- $\left(a + b\right)^2 = a^2 + 2ab + b^2$
- $\left(a -b\right)^2 = a^2 -2ab + b^2$
- Pour $x(2x -1)$, utiliser la propriété de distributivité.
Pour factoriser :
- Identifier des mises en évidence possibles dans l’expression développée.
- Utiliser les identités remarquables si la forme s’y prête (ex: différence de carrés : $a^2 -b^2 = (a -b)(a + b)$).
Corrigé
- Développer et réduire : $A$, $B$ et $C$.\[\begin{aligned}
A &= 5\left( {x -2} \right)\\
&= 5 \times x -5 \times 2\\
&= 5x -10\\
B &= {\left( {2x -1} \right)^2} + x\left( {2x -1} \right)\\
&= {\left( {2x} \right)^2} -2 \times 2x \times 1 + {1^2} + x \times 2x -x \times 1\\
&= 4{x^2} -4x + 1 + 2{x^2} -x\\
&= 6{x^2} -5x + 1\\
C &= {\left( {x + 6} \right)^2} -25\\
&= {x^2} + 2 \times x \times 6 + {6^2} -25\\
&= {x^2} + 12x + 36 -25\\
&= {x^2} + 12x + 10
\end{aligned}\]
- Factoriser $B$ et $C$.\[\begin{aligned}
B &= {\left( {2x -1} \right)^2} + x\left( {2x -1} \right)\\
&= \left( {2x -1} \right)\left( {2x -1} \right) + x\left( {2x -1} \right)\\
&= \left( {2x -1} \right)\left( {2x -1 + x} \right)\\
&= \left( {2x -1} \right)\left( {3x -1} \right)\\
C &= {\left( {x + 6} \right)^2} -25\\
&= {\left( {x + 6} \right)^2} -{5^2}\\
&= \left( {x + 6 -5} \right)\left( {x + 6 + 5} \right)\\
&= \left( {x + 1} \right)\left( {x + 11} \right)
\end{aligned}\]
Enoncé
Écrire sous forme d’une seule puissance : $$D = \dfrac{{{a^{ -3}} \times {{\left( {a \times {a^{ -3}}} \right)}^{ -4}}}}{{{a^{ -1}} \times {a^{ -2}} \times a}}$$
Indication
Pour écrire $D$ sous forme d’une seule puissance :
- Commencer par simplifier le numérateur et le dénominateur séparément en utilisant les règles des puissances :
- $a^m \times a^n = a^{m+n}$
- $(a^m)^n = a^{m \times n}$
- Si $a \neq 0$, alors $\dfrac{a^m}{a^n} = a^{m-n}$
- Réécrire toutes les expressions intermédiaires sous forme de puissances, puis regrouper.
Corrigé
\[\begin{aligned}
D &= \frac{{{a^{ -3}} \times {{\left( {a \times {a^{ -3}}} \right)}^{ -4}}}}{{{a^{ -1}} \times {a^{ -2}} \times a}}\\
&= \frac{{{a^{ -3}} \times {a^{ -4}} \times {{\left( {{a^{ -3}}} \right)}^{ -4}}}}{{{a^{ -1 -2 + 1}}}}\\
&= \frac{{{a^{ -7}} \times {a^{12}}}}{{{a^{ -2}}}}\\
&= \frac{{{a^5}}}{{{a^{ -2}}}}\\
&= {a^{5 -\left( { -2} \right)}}\\
&= {a^{5 + 2}}\\
&= {a^7}
\end{aligned}\]
Enoncé
- Donner l’écriture scientifique des nombres :
$$E = 0,048 \quad;\quad F=3000000$$
- En déduire l’écriture scientifique de:
$$G=\dfrac{0,048}{3000000}$$
Indication
-
Pour écrire un nombre en écriture scientifique, on le transforme sous la forme $a \times 10^n$ où $1 \leq a < 10$ et $n \in \mathbb{Z}$.
-
Utiliser les écritures scientifiques précédentes pour faire le quotient. Appliquer la règle :
$$\dfrac{a \times 10^n}{b \times 10^m} = \dfrac{a}{b} \times 10^{n -m}$$ puis simplifier.
Corrigé
- On donne l’écriture scientifique des nombres suivants :
$$\begin{aligned}
E &= 0,048=\boxed{4,8\times 10^{-2}}\\
F &=3000000=\boxed{3\times 10^{6}}
\end{aligned}$$
- En déduire l’écriture scientifique de:
$G=\dfrac{0,048}{3000000}$
$$\begin{aligned}
G=\dfrac{E}{F}=\dfrac{4,8\times 10^{-2}}{3\times 10^{6}}=\dfrac{4,8}{3}\times 10^{-2-6}=\boxed{1,6\times 10^{-8}}
\end{aligned}$$
Enoncé
Calculer et simplifier :
- $H = {\left( {\dfrac{{\sqrt 5 }}{2}} \right)^{ -2}} + \dfrac{7}{5}$
- $I = \sqrt {48} -\sqrt {12} + 2\sqrt 3 $
- $J = \sqrt {\dfrac{{\sqrt {100} -1}}{{{3^2} + {4^2}}}}$
- $K = \sqrt {\sqrt 5 -1} \times \sqrt {\sqrt 5 +1} $
Indication
-
Utiliser la propriété des puissances : $a^{-n} = \dfrac{1}{a^n}$, puis simplifier la puissance avec une racine carrée. Enfin, réduire la somme.
-
Écrire chaque racine comme $\sqrt{a \times b}$, puis utiliser la propriété $\sqrt{a \times b} = \sqrt{a} \times \sqrt{b}$ pour simplifier. Regrouper les termes semblables.
-
Calculer d’abord les valeurs exactes de $\sqrt{100}$, $3^2$ et $4^2$, puis simplifier la fraction sous la racine avant d’appliquer la racine principale.
-
Utiliser l’identité remarquable $(a -b)(a + b) = a^2 -b^2$ sous la racine pour simplifier le produit. Ensuite, extraire la racine carrée.
Corrigé
- Calculons et simplifions l’expression $H$
$$\begin{aligned}
H &= {\left( {\dfrac{{\sqrt 5 }}{2}} \right)^{ -2}} + \dfrac{7}{5}\\
&= {\left( {\dfrac{2}{{\sqrt 5 }}} \right)^2} + \dfrac{7}{5}\\
&= \dfrac{4}{5} + \dfrac{7}{5}\\
&=\boxed{ \dfrac{{11}}{5}}
\end{aligned}$$
- Calculons et simplifions l’expression $I$
$$\begin{aligned}
I &= \sqrt {48} -\sqrt {12} + 2\sqrt 3\\
&= \sqrt {{4^2} \times 3} -\sqrt {{2^2} \times 3} + 2\sqrt 3\\
&= 4\sqrt 3 -2\sqrt 2 + 2\sqrt 2\\
&= \boxed{4\sqrt 3}
\end{aligned}$$
- Calculons et simplifions l’expression $J$
$$\begin{aligned}
J &= \sqrt {\dfrac{{\sqrt {100} -1}}{{{3^2} + {4^2}}}}\\
&= \sqrt {\dfrac{{\sqrt {{{10}^2}} -1}}{{9 + 16}}}\\
&= \sqrt {\dfrac{{10 -1}}{{25}}}\\
&= \sqrt {\dfrac{9}{{25}}}\\
&= \boxed{\dfrac{3}{5}}
\end{aligned}$$
- Calculons et simplifions l’expression $K$
$$\begin{aligned}
K &= \sqrt {\sqrt 5 -1} \times \sqrt {\sqrt 5 + 1}\\
&= \sqrt {\left( {\sqrt 5 -1} \right)\left( {\sqrt 5 + 1} \right)}\\
&= \sqrt {{{\sqrt 5 }^2} -{1^2}}\\
&= \sqrt {5 -1} = \sqrt 4 = \boxed{2}
\end{aligned}$$
Enoncé
Écrire sans « $\sqrt{~~}$ » au dénominateur :
- $L = \dfrac{{3}}{{7\sqrt 5 }}$
- $M = \dfrac{{\sqrt 3 }}{{\sqrt 3 -1}}$
Indication
Pour écrire une expression sans racine au dénominateur, on multiplie le numérateur et le dénominateur par le radical conjugué (ou par la racine elle-même) afin de rationaliser le dénominateur.
(Suivre ensuite le calcul détaillé selon l’expression donnée…)
Corrigé
- $L = \dfrac{3}{{7\sqrt 5 }} = \dfrac{{3 \times \sqrt 5 }}{{7\sqrt 5 \times \sqrt 5 }} = \dfrac{{3\sqrt 5 }}{{7{{\sqrt 5 }^2}}} = \dfrac{{3\sqrt 5 }}{{7 \times 5}} = \boxed{\dfrac{{3\sqrt 5 }}{{35}}}$
- $
M = \dfrac{{\sqrt 3 }}{{\sqrt 3 -1}} = \dfrac{{\sqrt 3 \left( {\sqrt 3 + 1} \right)}}{{\left( {\sqrt 3 -1} \right)\left( {\sqrt 3 + 1} \right)}} = \dfrac{{{{\sqrt 3 }^2} + \sqrt 3 }}{{{{\sqrt 3 }^2} -{1^2}}} = \dfrac{{3 + \sqrt 3 }}{{3 -1}} = \boxed{\dfrac{{3 + \sqrt 3 }}{2}}$
Chapitre 7
Cosinus, sinus et tangente d’un angle aigu
Cosinus d’un angle aigu
Définition : Soit $\hat B$ un angle aigu dans un triangle rectangle.
$\cos \hat B= \dfrac{\text{longueur du côté adjacent à }\hat B}{\text{longueur de l’hpoténuse }}$
Exemple : Soit $ABC$ un triangle rectangle en $A$.

On a : $\boxed{\cos \widehat {ABC} = \frac{{AB}}{{BC}}}$ et $\boxed{\cos \widehat {ACB} = \frac{{AC}}{{BC}}}$
Sinus d’un angle aigu
Définition : Soit $\hat B$ un angle aigu dans un triangle rectangle.
$\sin \hat B= \dfrac{\text{longueur du côté opposé à }\hat B}{\text{longueur de l’hpoténuse }}$
Exemple : Soit $ABC$ un triangle rectangle en $A$.

On a : $\boxed{\sin \widehat {ABC} = \frac{{AC}}{{BC}}}$ et $\boxed{\sin \widehat {ACB} = \frac{{AB}}{{BC}}}$
Tangente d’un angle aigu
Définition : Soit $\hat B$ un angle aigu dans un triangle rectangle.
$\tan \hat B= \dfrac{\text{longueur du côté opposé à }\hat B}{\text{longueur du côté adjacent}\hat B}$
Exemple : Soit $ABC$ un triangle rectangle en $A$.

On a : $\boxed{\tan \widehat {ABC} = \frac{{AC}}{{AB}}}$ et $\boxed{\tan \widehat {ACB} = \frac{{AB}}{{AC}}}$
Formules trigonométries
Propriété 1 : Si $\alpha$ est la mesure d’un angle aigu $\left( {0^\circ < \alpha < 90^\circ } \right)$, alors :
- $0 < \cos \,\alpha \, < \,1$
- $0 < \sin \,\alpha \, < \,1$
- ${\cos ^2}\,\alpha \,\, + \,\,{\sin ^2}\,\alpha \,\, = \,\,1$
Preuve :
$\bullet$ Soit $ABC$ un triangle rectangle en $A$. On pose $\alpha=\widehat {ABC}$

On a : $\sin \alpha= \dfrac{{AC}}{{BC}}$ et $\cos \alpha= \dfrac{{AB}}{{BC}}$
Nous savons que le plus long côté d’un triangle rectangle est l’hypoténuse,
C’est-à-dire : $0<AB<BC$ et $0<AC<BC $,
donc : $\dfrac{0}{BC}<\dfrac{AC}{BC}<\dfrac{BC}{BC}$ et $\dfrac{0}{BC}<\dfrac{AB}{BC}<\dfrac{BC}{BC}$
c’est-à-dire : $0<\sin \alpha<1$ et $0<\cos\alpha<1$.
$\bullet$ D’après le théorème de Pythagore, on a : $AC^2+AB^2=BC^2$,
Par suite, on a :
\[\begin{aligned}
{\sin ^2}\alpha + {\cos ^2}\alpha &= {\left( {\frac{{AC}}{{BC}}} \right)^2} + {\left( {\frac{{AB}}{{BC}}} \right)^2}\\
&= \frac{{A{C^2} + A{B^2}}}{{B{C^2}}}\\
&= \frac{{B{C^2}}}{{B{C^2}}}\\
&= 1
\end{aligned}\]
Remarque 1 : Si $\alpha$ est la mesure d’un angle aigu $\left( {0^\circ < \alpha < 90^\circ } \right)$, alors :
- ${\cos ^2}\alpha = 1-\sin^2 \alpha$
- ${\sin ^2}\alpha = 1-\cos^2 \alpha$
Propriété 2 : Si $\alpha$ est la mesure d’un angle aigu $\left( {0^\circ < \alpha < 90^\circ } \right)$, alors :
$${\tan}\alpha = \dfrac{\sin \alpha}{\cos \alpha}$$
Remarque 2 : Si $\alpha$ est la mesure d’un angle aigu $\left( {0^\circ < \alpha < 90^\circ } \right)$, alors :
- ${\cos}\alpha = \dfrac{\sin \alpha}{\tan \alpha}$
- ${\sin}\alpha = \cos\alpha\times\tan \alpha$
Propriété 3 : Si $\alpha$ et $\beta$ sont les mesures de deux angles complémentaires $\left( {\alpha+\beta = 90^\circ } \right)$, alors :
- $\cos \alpha = \sin \beta$
- $\sin \alpha = \cos \beta$
- $\tan \alpha = \dfrac{1}{\tan\beta}$
Remarque 3 : Si $\alpha$ est la mesure d’un angle aigu $\left( {0^\circ < \alpha < 90^\circ } \right)$, alors :
- $\cos\left( {90^\circ – \alpha } \right)= \sin\alpha$
- $\sin\left( {90^\circ – \alpha } \right) = \cos \alpha$
- $\tan\left( {90^\circ – \alpha } \right) = \dfrac{1}{\tan\alpha}$
Angles particuliers
$x$ |
$0^\circ$ |
$30^\circ$ |
$45^\circ$ |
$60^\circ$ |
$90^\circ$ |
$\sin x$ |
$0$ |
$\dfrac{1}{2}$ |
$\dfrac{\sqrt 2}{2}$ |
$\dfrac{\sqrt 3}{2}$ |
$1$ |
$\cos x$ |
$1$ |
$\dfrac{\sqrt 3}{2}$ |
$\dfrac{\sqrt 2}{2}$ |
$\dfrac{\sqrt 1}{2}$ |
$0$ |
$\tan x$ |
$0$ |
$\dfrac{\sqrt 3}{3}$ |
$1$ |
$\sqrt 3$ |
$***$ |
Chapitre 6
Théorème de Pythagore
Théorème 1 : Si un triangle est rectangle, alors le carré de l’hypoténuse est égal à la somme des carrés des cotées de l’angle droit.
Autrement dit : Si $ABC$ un triangle rectangle en $A$, alors :
$$AB^2+AC^2=BC^2.$$
Exemple :

Résultat : Si $ABC$ un triangle rectangle en $A$, alors :
$$AB^2=BC^2-AC^2\quad et \quad AC^2=BC^2-AB^2.$$
Remarque : Le théorème de Pythagore sert à calculer des longueurs.
Application : $EFG$ triangle rectangle en $E$ tel que :
$$EG = 2\sqrt{5}cm\quad ;\quad FG=6cm$$
Calculer $EF$.
Réponse : Le triangle $EFG$ est rectangle en $E$.
Donc d’après le théorème de Pythagore on a :
$$E{F^2} + E{G^2} = F{G^2}$$
Alors :
$$\begin{aligned}
E{F^2} &= F{G^2} – E{G^2}\\
&= {6^2} – {\left( {2\sqrt 5 } \right)^2}\\
&= 36 – 4 \times 5\\
&= 36 – 20\\
&= 16
\end{aligned}$$
Puisque la distance est toujours positif, alors $\boxed{EF=\sqrt{16}cm=4cm}$
Réciproque du théorème de Pythagore
Théorème 2 : Si $ABC$ un triangle tel que $AB^2+AC^2=BC^2$, alors $ABC$ est un triangle rectangle en $A$.
Remarque : La réciproque du théorème de Pythagore sert à démontrer que deux droites sont perpendiculaires.
Application : Soit $ABC$ un triangle tel que :
$$AB=\sqrt{7}cm ~~;~~ AC = 2cm~~;~~BC=\sqrt{3}cm$$
Montrer que le triangle $ABC$ est rectangle et préciser en quel sommet.
Réponse : On a : $AB^2=\sqrt{7}^2=7$; $AC^2=2^2=4$ et $BC^2=\sqrt{3}^2=3$
On remarque que : $4+3=7$
Ça veut dire que : $AC^2+BC^2=AB^2$
D’après la réciproque du théorème de Pythagore, le triangle $ABC$ est rectangle en $C$.
Enoncé
$x$ et $y$ sont deux nombres réels tels que: $2 \leq x \leq 3 \quad$ et $\quad 6 \leq y \leq 7$.
On considère l’expression $E$ : $$E=\sqrt{4 x^2-4 x y+y^2}+2 \sqrt{(x-3)^2+12 x}.$$
Donner une écriture simplifiée de $E$.
Indication
Utiliser les identités remarquable et la propriété : \[\sqrt {{x^2}} = \left\{ \begin{aligned}
\begin{array}{*{20}{c}}
x&{si}&{x \ge 0}
\end{array}\\
\begin{array}{*{20}{c}}
{ – x}&{si}&{x < 0}
\end{array}
\end{aligned} \right.\]
Corrigé
On a : $$
\begin{aligned}
& E=\sqrt{4 x^2-4 x y+y^2}+2 \sqrt{(x-3)^2+12 x} \\
& E=\sqrt{(2 x-\mathrm{y})^2}+2 \sqrt{x^2-6 x+9+12 x} \\
& E=\sqrt{(2 x-\mathrm{y})^2}+2 \sqrt{x^2+6 x+9} \\
& E=\sqrt{(2 x-\mathrm{y})^2}+2 \sqrt{(x+3)^2}
\end{aligned}
$$
Déterminons les signes de $(2 x-y)$ et $(x+3)$.
On a : $$2 \leq x \leq 3 \quad et \quad 6 \leq y \leq 7$$
Donc : $$
4 \leq 2 x \leq 6 \quad \text { et } \quad-7 \leq-y \leq-6
$$
Donc : $-3 \leq 2 x-y \leq 0$
Alors $2 x-y$ est un nombre négatif, donc $\sqrt{(2 x-y)^2}=-(2 x-y)$
On a : $2 \leq x \leq 3$, alors : $
5 \leq x+3 \leq 6
$
Alors $x+3$ est donc un nombre positif ; donc $\sqrt{(x+3)^2}=x+3$
Par suite :
$$\begin{aligned}
E &=-(2 x-y)+2(x+3)
E &=-2^{\prime} x+\mathrm{y}+2^{\prime} x+6\\
E &=y+6
\end{aligned}$$
Enoncé
$a$ et $b$ sont deux nombres réels tels que: $a>1$ et $b>1$
Démontrer que : $$a \sqrt{b-1}+b \sqrt{a-1} \leq a b.$$
Indication
Remarquer que : $(\sqrt{b-1}-1)^2 \geq 0$ et développer l’expression $(\sqrt{b-1}-1)^2$, puis simplifier pour isoler $\sqrt{b-1}$.
Corrigé
On a : $b>1$, donc $b-1>0$ et $\sqrt{b-1}>0$.
On a : $(\sqrt{b-1}-1)^2\ge 0$ (car le carré de tout nombres réel est toujours positif).
Donc : \[\begin{aligned}
\sqrt {b -1} ^2 -2\sqrt {b -1} + 1 \ge 0\\
b-1-2\sqrt {b -1} + 1 \ge 0\\
b-2\sqrt {b -1} \ge 0\\
b \ge 2\sqrt {b -1} \\
\frac{b}{2} \ge \sqrt {b -1} \\
\sqrt {b -1} \le \dfrac{b}{2}
\end{aligned}\]Et comme $a$ est positif car $a>1$, alors : $\boxed{a\sqrt{b-1}\le \dfrac{ab}{2}}~~(*)$
De la meme maniére, on démontre que : $\boxed{b\sqrt{a-1}\le \dfrac{ab}{2}}~~(**)$
On déduit, en ajoutant membre à membre les membres des deux inégalités $(*)$ et $(**)$ que :
$$a\sqrt{b-1}+b\sqrt{a-1}\le \dfrac{ab}{2}+\dfrac{ab}{2}$$
Donc : $$a\sqrt{b-1}+b\sqrt{a-1}\le ab$$
Enoncé
Soit $a$ et $b$ deux nombres réels tels que : $1 \leq \sqrt{a-3} \leq 3$ et $-4 \leq b \leq \dfrac{1}{2}$
- Montrer que : $4 \leq a<12$.
- Encadrer le nombre $\dfrac{3}{a}+b^2$.
Indication
Utilisez les propriétés d’ordre et opérations.
Corrigé
- Montrons que : $4\le a\le 12$.
On a : \[\begin{array}{l}
1 \le \sqrt {a – 3} \le 3\\
{1^2} \le {\sqrt {a – 3} ^2} \le {3^2}\\
1 \le a – 3 \le 9\\
1 + 3 \le a \le 9 + 3
\end{array}\]
Donc $4 \le a \le 12$.
- Encadrement du nombre $\dfrac{3}{a}+b^2$.
On a : \[\begin{array}{l}
4 \le a \le 12\,\,\,\,et\,\,\,\, – 4 \le b \le \dfrac{1}{2}\\
\dfrac{1}{{12}} \le \dfrac{1}{a} \le \dfrac{1}{4}\,\,\,\,et\,\,\,\,0 \le {b^2} \le {\left( { – 4} \right)^2}\\
\dfrac{3}{{12}} \le \dfrac{3}{a} \le \dfrac{3}{4}\,\,\,\,et\,\,\,\,0 \le {b^2} \le 16\\
\dfrac{1}{4} \le \dfrac{3}{a} \le \dfrac{3}{4}\,\,\,\,et\,\,\,\,0 \le {b^2} \le 16
\end{array}\]
Donc : $\dfrac{1}{4} + 0 \le \dfrac{3}{a} + {b^2} \le \dfrac{3}{4} + 16$
Donc : $\dfrac{1}{4}\le \dfrac{3}{a} + {b^2} \le \dfrac{67}{4}$
Enoncé
$a$ et $b$ sont deux nombres réels positifs non nuls.
Montrer que : $$\dfrac{a}{a^4+b^2}+\dfrac{b}{a^2+b^4}\le \dfrac{1}{ab}.$$
Enoncé
$a$, $b$ et $c$ sont des nombres réels positifs non nuls.
Montrer que : $$\dfrac{ab}{c}+\dfrac{ac}{b}+\dfrac{bc}{a}\geq a+b+c.$$
Enoncé
$a$, $b$ et $c$ sont des nombres réels positifs non nuls.
Montrer que : $$\left(a+b+c\right)\left(\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}\right)\geq 9.$$
Enoncé
$a$ et $b$ sont deux nombres réels tels que : $a >1$ et $b>1.$
Montrer que : $$\dfrac{a^2}{b-1}+\dfrac{b^2}{a-1}\leq 8.$$
Enoncé
$x$ et $y$ sont deux nombres réels tels que : $$1\le x^2+y^2-xy\le 2.$$
Montrer que : $$\dfrac{2}{9}\le x^4+y^4\le 8.$$
Chapitre 5
Comparaison de deux nombres réels
Définition : Soit $a$ et $b$ deux nombres réels, $a \leq b$ signifie que : $a-b \leq 0$
Exemple : Comparons les nombres : $3 \sqrt{2}-5$ et $\sqrt{2}-7$.
On a : $\quad(\sqrt{2}-7)-(3 \sqrt{2}-5)=\sqrt{2}-7-3 \sqrt{2}+5=-2-2 \sqrt{2}$
Or : $\quad-2-2 \sqrt{2}$ est un nombre négatif,
alors : $(\sqrt{2}-7)-(3 \sqrt{2}-5)<0$
Donc : $\sqrt{2}-7<3 \sqrt{2}-5$.
Remarque 1 : Pour comparer deux nombres réels, on peut déterminer le signe de leur différence.
Ordre et addition
Propriété 1 : Soit $a, b$ et $c$ des nombres réels, $a \leq b$ signifie que : $a+c \leq b+c$.
Exemples :
- Si $x<8$, alors $x+2<8+2$, soit $x+2<10$.
- Si $x+9<2$, alors $x+9-9<2-9$, soit $x<-7$.
Ordre et multiplication
Propriété 2 : Soit $a, b$ et $c$ des nombres réels.
- Si $(a\leq b$ et $k>0)$, alors $ka \leq kb$.
- Si $(a \leq b$ et $k<0)$, alors $ka \geq kb$.
- $a$, $b$, $x$, $y$ sont des nombres réels positifs.
Si $a \leq x$ et $b \leq y$, alors: $ab \leq x y$.
Remarque 2 : $a\leq b$ signifie que : $-b\leq-a$.
Exemples :
- Si $x \leq-3$, alors $4 \times x \leq 4 \times(-3)$, soit $4 x \leq-12$.
- Si $\dfrac{-7}{6} x>\dfrac{12}{5}$, alors $\dfrac{-6}{7} \times \dfrac{-7}{6} x<\dfrac{-6}{7} \times \dfrac{12}{5}$, soit $x<-\dfrac{72}{35}$.
Ordre et inverse
Propriété 3 : Soit $a$, $b$ et $c$ des nombres réels strictement positifs.
$a \leq b$ signifie que : $\dfrac{1}{b} \leq \dfrac{1}{a}$.
Exemple : Si $\dfrac{1}{x^2}<\dfrac{2}{3}$, alors $x^2>\dfrac{3}{2}$.
Ordre et carré
Propriété 4 : Soit $a$, $b$ et $c$ des nombres réels positifs.
- $a \leq b$ signifie que $a^2 \leq b^2$.
- $a \leq b$ signifie que $\sqrt{a} \leq \sqrt{b}$.
Exemple : Comparons les nombres positifs $5 \sqrt{2}$ et $4 \sqrt{3}$
On a : $(5 \sqrt{2})^2=50$ et $(4 \sqrt{3})^2=48$.
Donc: $(4 \sqrt{3})^2<(5 \sqrt{2})^2$.
D’où : $4 \sqrt{3}<5 \sqrt{2}$.
Racine carrée du carré d’un réel
Propriété 5 : Soit $x$ un nombre réel.
- Si $x \geq 0$ alors $\sqrt{x^2}=x$.
- Si $x \leq 0$, alors $\sqrt{x^2}=-x$.
Exemple : $\sqrt{(\sqrt{3}-2)^2}=-(\sqrt{3}-2)=-\sqrt{3}+2$ car $\sqrt{3}<2$.
Chapitre 4
Théorème de Thalès
Théorème 1 : Soient $(d_1)$ et $(d_2)$ deux droites sécantes en $A$.
$B$ et $M$ deux points de la droite $(d_1)$, distincts de $A$.
$C$ et $N$ deux points de la droite $(d_2)$, distincts de $A$.
Si les droites $(BC)$ et $(MN)$ sont parallèles alors : $$\dfrac{AM}{AB}=\dfrac{AN}{AC}=\dfrac{MN}{BC}$$
Il y a trois configurations correspondantes à ce théorème.

Remarque :
- Les points $A$, $B$, $M$ et $A$, $C$, $N$ sont alignés dans le même ordre.
- Le théorème de Thalès permet de calculer les longueurs.
Réciproque du théorème de Thalès
Théorème 2 : Soient $(d_1)$ et $(d_2)$ deux droites sécantes en $A$.
$B$ et $M$ deux points de la droite $(d_1)$, distincts de $A$.
$C$ et $N$ deux points de la droite $(d_2)$, distincts de $A$.
Si les $A$, $B$, $M$ et $A$, $C$, $N$ sont alignés dans le même ordre et $\dfrac{AM}{AB}=\dfrac{AN}{AC}$, alors les droites $(MN)$ et $(BC)$ sont parallèles.
Il y a deux configurations correspondantes à ce théorème.

Remarque :
- L’hypothèse « alignés dans le même ordre » est essentielle.
- La réciproque du théorème de Thalès permet de démontrer le parallélisme de deux droites.
Exemple : On considère la figure suivante:

On donne : $AB=35cm$; $AM=40cm$; $AC=21cm$ ; $AN=24cm$
On a : $\dfrac{AM}{AB}=\dfrac{40}{35}=\dfrac{8}{7}$ et $\dfrac{AN}{AC}=\dfrac{24}{21}=\dfrac{8}{7}$, alors : $\dfrac{AM}{AB}=\dfrac{AN}{AC}$.
Et on sait que les points $A$, $B$, $M$ et $A$, $C$, $N$ sont alignés dans le même ordre.
Alors on peut conclure que les droites (BC) et $(MN)$ sont parallèles.
Enoncé
Calculer les nombres rationnels suivants :
$$A=\dfrac{3}{20}-\dfrac{11}{28} \quad;\quad B=\dfrac{7}{6}+\dfrac{-4}{9}$$
Indication
Réduir au même dénominateur puis calculer.
Corrigé
La correction est en cours.
Enoncé
Calculer le nombre rationnel suivant : \[C = \frac{7}{{15}} – \frac{4}{3} + \frac{1}{5} – \frac{1}{3} – \frac{2}{{15}}\]
Indication
Déterminer un multiple commun des nombres $15, 3, 5$
Corrigé
La correction est en cours.
Enoncé
Calculer, de la manière la plus simple, l’expression suivant: \[E = -\frac{2}{3} + \left({- 1 + \frac{4}{3} – \frac{5}{2}} \right)- \left[ {1- \left( {\frac{1}{2} + \frac{7}{3}} \right)} \right]\]
Corrigé
La correction est en cours.
Enoncé
$a$ et $b$ sont deux nombres rationnels tels que : $$-4a+2b=\dfrac{11}{6}$$
Calculer : $$F=-2a-\left(-b-1\right)+\left(-2a+b+2\right)-\left(-\dfrac{5}{6}\right)$$
Indication
Suprimer les parenthèses puis calculer.
Corrigé
La correction est en cours.
Enoncé
Soit $x$ un entier positif non nul.
- Montrer que : $$\dfrac{1}{x}-\dfrac{1}{x+1}=\dfrac{1}{x(x+1)}.$$
- En déduire le résultat de la somme $S$ : $$S=\dfrac{1}{1\times 2}+\dfrac{1}{2\times 3}+\cdots+\dfrac{1}{998\times 999}+\dfrac{1}{999\times 1000}$$
Indication
- Réduire au meme dénominateur puis calculer.
- Utiliser la question 1.
Corrigé
La correction est en cours.
Enoncé
$a$ et $b$ sont deux nombres rationnels tels que :
\[\begin{aligned}
a &= \frac{1}{2} + \frac{1}{3} + \frac{1}{4} + \frac{1}{5} + \cdots + \frac{1}{{2017}} + \frac{1}{{2018}}\\
b &= \frac{3}{2} + \frac{4}{3} + \frac{5}{4} + \frac{6}{5} + \cdots + \frac{{2018}}{{2017}} + \frac{{2019}}{{2018}}
\end{aligned}\]
Montrer que : $b-a=2017$
Corrigé
La correction est en cours.
Enoncé
Calculer le nombre rationnel : $A=\dfrac{39}{-48}\times\dfrac{-64}{-26}$
Corrigé
La correction est en cours.
Enoncé
Calculer le nombre rationnel : $B = \dfrac{9}{{ – 5}} \times \dfrac{{ – 20}}{3} \times \dfrac{{ – 18}}{{ – 14}}$
Corrigé
La correction est en cours.
Enoncé
Calculer le nombre rationnel : $C=\dfrac{-12}{35}\div\dfrac{-21}{-20}$
Corrigé
La correction est en cours.
Enoncé
Calculer le nombre rationnel $x$ tel que : $\dfrac{-3}{4}x=\dfrac{5}{32}$
Corrigé
La correction est en cours.
Enoncé
$x$ est un nombre rationnel.
Développer et réduire les expressions suivantes : \[\begin{aligned}
A &= \frac{1}{3}x – \frac{4}{{15}} – \left( {\frac{5}{6}x – \frac{3}{2}} \right)\\
B &= \frac{2}{3}\left( {\frac{9}{4}x – 2} \right)
\end{aligned}\]
Corrigé
La correction est en cours.
Enoncé
Badr dépense les $\dfrac{3}{8}$ de son argent de poche pour acheter des livres et $\dfrac{5}{12}$ de son argent de poche pour l’achat d’un jeu vidéo. Il lui reste 450 dh .
- Quelle fraction de de son argent de poche représente l’ensemble des dépenses ?
- Quelle fraction de son argent de poche représente ce qui lui reste?
- Déterminer le nombre $x$ tel que : $\dfrac{5}{24} \times x=450$. Que peut-on conclure?
Corrigé
La correction est en cours.
Enoncé
$x$ et $y$ sont deux nombres rationnels non nuls tels que: $$x+y\neq 0 \quad;\quad x-y\neq 0 \quad et \quad \dfrac{1-x}{y-x}=\dfrac{1}{y+x}$$
Montrer que : $x+y=2$
Corrigé
La correction est en cours.
I. Addition de deux nombres rationnels
Règle 1: (Les dénominateurs sont les mêmes)
Pour additionner deux nombres rationnels de même dénominateur, on additionne les numérateurs entre eux et on garde le dénominateur commun.
Autrement dit: $\dfrac{a}{b}$ et $\dfrac{c}{b}$ sont deux nombres rationnels: $$\frac{a}{b}+\frac{c}{b}=\frac{a+c}{b}.$$
Exemples:
$$\begin{aligned}
\mathbf{1.}\quad A&=\frac{-8}{3}+\frac{2}{3}\\
A&=\frac{-8+2}{3}\\
&=-\frac{6}{3}=-2
\end{aligned} \quad\quad
\begin{aligned}
\mathbf{2.}\quad B&=\dfrac{x}{2}+\dfrac{-5}{2}\\
B&=\frac{x+(-5)}{2} \\
B&=\frac{x-5}{2}
\end{aligned}
$$
Règle 2: (Les dénominateurs sont différents)
Pour additionner deux nombres rationnels de dénominateurs différents, on commence par les écrire avec le même dénominateur et on applique la règle précédente.
Autrement dit: $\dfrac{a}{b}$ et $\dfrac{c}{d}$ sont deux nombres rationnels: $$\left\{\begin{array}{l}\dfrac{a}{b}+\dfrac{c}{d}=\dfrac{a d}{b d}+\dfrac{b c}{b d} \\ \dfrac{a}{b}+\dfrac{c}{d}=\dfrac{a d+b c}{b d}\end{array}\right.$$
Exemples :
$$
\begin{aligned}\textbf{ 1. }\quad
A & =\frac{-5}{9}+\frac{1}{3} \\
A & =\frac{-5}{9}+\frac{3}{9} \\
A & =\frac{-5+3}{9} \\
A & =\frac{-2}{9}
\end{aligned}\quad\quad
\begin{aligned}\textbf{ 2. }\quad
B & =\frac{7}{15}+\frac{-5}{6} \\
B & =\frac{14}{30}+\frac{-25}{30} \\
B & =\frac{14+(-25)}{30} \\
B & =\frac{-11}{30}
\end{aligned}
$$
Propriétés:
- $\dfrac{a}{b}$ est un nombre rationnel : $\dfrac{a}{b}+\left(-\dfrac{a}{b}\right)=0$
On dit que:
$\quad\bullet~~ -\dfrac{a}{b}$ est l’opposé de $\dfrac{a}{b}$.
$\quad\bullet~~ -\dfrac{a}{b}$ et $\dfrac{a}{b}$ sont deux nombres opposés.
- $\dfrac{a}{b}$ est un nombre rationnel : $\dfrac{a}{b}+0=\dfrac{a}{b}$
- $\dfrac{a}{b}$ et $\dfrac{c}{d}$ sont deux nombres rationnels : $\dfrac{a}{b}+\dfrac{c}{d}=\dfrac{c}{d}+\dfrac{a}{b}$
- $x, y$ et $z$ sont des nombres rationnels :
$$
\begin{aligned}
x+y+z & =(x+y)+z \\
& =x+(y+z) \\
& =(x+z)+y
\end{aligned}
$$
II. SOUSTRACTION
Règle 3: $\dfrac{a}{b}$ et $\dfrac{c}{d}$ sont deux nombres rationnels: $$\frac{a}{b}-\frac{c}{d}=\frac{a}{b}+\left(\frac{-c}{d}\right)$$
Remarque: Soustraire un nombre rationnel revient à ajouter son opposé.
Ainsi :
$$
\begin{aligned}
\frac{a}{b}-\frac{c}{d} & =\frac{a}{b}+\frac{-c}{d} \\
& =\frac{a d}{b d}+\frac{-b c}{b d} \\
& =\frac{a d+(-b c)}{b d} \\
& =\frac{a d-b c}{b d}
\end{aligned}
$$
Donc : $\dfrac{a}{b}-\dfrac{c}{d}=\dfrac{ad-bc}{bd}$
Exemples:
$$
\begin{aligned}
\textbf {1.}\quad A & =\frac{-28}{3}-\frac{5}{3} \\
A & =\frac{-28}{3}-\frac{5}{3} \\
A & =\frac{-28-5}{3} \\
A & =\frac{-33}{3} \\
A & =-11
\end{aligned}\quad\quad
\begin{aligned}
\textbf {2.}\quad B & =\frac{-3}{4}-\frac{7}{6} \\
B & =\frac{-3}{4}-\frac{7}{6} \\
B & =\frac{-9}{12}-\frac{14}{12} \\
B & =\frac{-9-14}{12} \\
B & =\frac{-23}{12}
\end{aligned}
$$
III. PRODUIT DE DEUX NOMBRES RATIONNELS
Règle 1 : Pour multiplier deux nombres rationnels :
- on multiplie les numérateurs entre eux;
- on multiplie les dénominateurs entre eux .
Autrement dit: $\dfrac{a}{b}$ et $\dfrac{c}{d}$ sont deux nombres rationnels : $$\frac{a}{b} \times \frac{c}{d}=\frac{a \times c}{b \times d}$$
Remarque 1: $a$ et $\dfrac{c}{d}$ sont deux nombres rationnels: $$a \times \frac{c}{d}=\frac{a \times c}{d}$$
Exemples :
$\quad \begin{aligned}
\textbf{1.}\quad A&=\dfrac{9}{5} \times \dfrac{2}{7}\\
A&=\dfrac{9 \times 2}{5 \times 7} \\
A&=\dfrac{18}{35}
\end{aligned}$
$\quad\begin{aligned}
\textbf{2.}\quad B&=4 \times \dfrac{11}{13}\\
B&=\dfrac{4 \times 11}{13}\\
B&=\dfrac{44}{13}
\end{aligned}$
$\quad\begin{aligned}
\textbf{3.}\quad C&=\dfrac{5}{6} \times \dfrac{36}{25}\\
C&=\dfrac{5 \times 6 \times 6}{6\times 5\times 5} \\
C&=\dfrac{6}{5} .
\end{aligned}$
Remarque 2: Il faut simplifier avant d’effectuer les produits.
Propriété :
- $\quad\quad\dfrac{a}{b}$ est un nombre rationnel : $1 \times \dfrac{a}{b}=\dfrac{a}{b} \quad$ et $\quad \dfrac{a}{b} \times 0=0$
- $\quad\quad\dfrac{a}{b}, \dfrac{c}{d}$ et $\dfrac{e}{f}$ sont des nombres rationnels :
$$
\begin{aligned}
\bullet & \dfrac{a}{b} \times \frac{c}{d}=\frac{c}{d} \times \frac{a}{b} \\
\bullet & \frac{a}{b} \times \frac{c}{d} \times \frac{e}{f}=\left(\frac{a}{b} \times \frac{c}{d}\right) \times \frac{e}{f}=\frac{a}{b} \times\left(\frac{c}{d} \times \frac{e}{f}\right)
\end{aligned}
$$
Remarque 3 : Le produit ne change pas, si on change l’ordre de ces facteurs.
Exemple: $$\begin{aligned}
\frac{3}{5} \times \frac{7}{8} \times \frac{5}{9} & =\frac{3}{5} \times \frac{5}{9} \times \frac{7}{8} \\
& =\frac{3}{1} \times \frac{1}{9} \times \frac{7}{8}=\frac{1}{3} \times \frac{7}{8}=\frac{7}{24}\end{aligned}$$
IV. QUOTIENT DE DEUX NOMBRES RATIONNELS
1. Inverse d’un nombre rationnel non nul.
Définition : Deux nombres sont dits inverses si leur produit est égale à $1.$
Remarque 4 : Si $\dfrac{a}{b}$ est un nombre rationnel non nul son inverse est un nombre rationnel.
Notation : On a : $\dfrac{a}{b} \times \dfrac{b}{a}=1$, donc $\dfrac{b}{a}$ est l’inverse de $\dfrac{a}{b}$, on le note : $\dfrac{1}{\dfrac{a}{b}}$ ou $\left(\dfrac{a}{b}\right)^{-1}$
D’où: $\dfrac{1}{\dfrac{a}{b}}=\dfrac{b}{a} \quad$ et $\quad\left(\dfrac{a}{b}\right)^{-1}=\dfrac{b}{a}$.
Exemples:
- $-3 \times \dfrac{1}{-3}=1$, donc $\dfrac{1}{-3}$ est l’inverse de $-3$.
- $4 \times 0,25=1$, donc $4$ est l’inverse de $0,25$.
- $0,5 \times 2=1$, donc $0,5$ est l’inverse de $2$.
Remarque 5: $x$ est un nombre rationnel non nul : $$x \times \dfrac{1}{x}=1 \quad et \quad x \times x^{-1}=1$$
2. Quotient de deux nombres rationnels
Règle 2 : $\dfrac{a}{b}$ et $\dfrac{c}{d}$ sont deux nombres rationnels et $c \neq 0$.
Le quotient de $\dfrac{a}{b}$ par $\dfrac{c}{d}$ est le produit de $\dfrac{a}{b}$ par l’inverse de $\dfrac{c}{d}$.
Autrement dit : $$\dfrac{a}{b} \div \dfrac{c}{d}=\dfrac{a}{b} \times \dfrac{d}{c} \quad ou \quad \dfrac{\dfrac{a}{b}}{\dfrac{c}{d}}=\dfrac{a}{b} \times \dfrac{d}{c}$$
Exemples :
- $-\dfrac{8}{5}\div \dfrac{4}{3}=-\dfrac{8}{5} \times \dfrac{3}{4}=-\dfrac{4 \times 2 \times 3}{5 \times 4}=-\dfrac{6}{5}$
- $\dfrac{9}{11}\div (-4)=\dfrac{9}{10} \times\left(\dfrac{-1}{4}\right)=\dfrac{-9}{40}$
Enoncé
Simplifier les nombres suivants : $$\dfrac{-72}{54} \quad et \quad \dfrac{165}{75}$$
Indication
Remarquer que : $72=9\times 2\times 4$ et $54=9\times 2\times 3$.
Et que : $165=11\times 3\times 5$ et $75=5\times 5\times 3$.
Corrigé
On remarque que : $72=9\times 2\times 4$ et $54=9\times 2\times 3$, alors :
\[\frac{{ – 72}}{{54}} = \frac{{ – 9 \times 2 \times 4}}{{9 \times 2 \times 3}} = \frac{{ – 4}}{3}\]On remarque que : $165=11\times 3\times 5$ et $75=5\times 5\times 3$, alors : \[\frac{{165}}{{75}} = \frac{{11 \times 3 \times 5}}{{5 \times 5 \times 3}} = \frac{{11}}{5}.\]
Enoncé
Réduire les nombres rationnels $\dfrac{6}{5}$ et $\dfrac{17}{25}$ au même dénominateur.
Indication
Remarque que $25$ est un multiple de $5$.
Corrigé
On constate que $25$ est un multiple de $5$, donc $25$ est leur dénominateur commun, alors : \[\frac{6}{5} = \frac{{6 \times 5}}{{5 \times 5}} = \frac{{30}}{{25}}\quad et \quad \dfrac{17}{25}=\dfrac{17}{25}\]
Enoncé
Réduire les nombres rationnels $\dfrac{5}{24}$ et $\dfrac{-7}{32}$ au meme dénominateur.
Indication
Déterminer un multiple commun de $24$ et $32$.
Corrigé
On a : $24=8\times 3$ et $32=8\times 4$, donc : $8\times 3\times 4$ est un multiple commun de $24$ et $32$, alors :\[\frac{5}{{24}} = \frac{{5 \times 4}}{{24 \times 4}} = \frac{{20}}{{96}} \quad et \quad \frac{{ – 7}}{{32}} = – \frac{{7 \times 3}}{{32 \times 3}} = – \frac{{21}}{{96}}\]
Enoncé
Déterminer le nombre qui manque : $\dfrac{15}{27}=\dfrac{-30}{\cdots}$
Corrigé
Étape 1 : Écrire la relation proportionnelle $$\dfrac{15}{27} = \dfrac{-30}{x}.$$Cela signifie que : $$15 \times x = -30 \times 27.$$Étape 2 : Calculer le produit $$-30 \times 27 = -810.$$
Donc, on a : $$15 \times x = -810.$$Étape 3 : Divisons les deux membres de l’équation par $15$ : $$x = \dfrac{-810}{15}.$$Étape 4 : Calculer $x$
$$x = -54.$$Résultat final : $$\dfrac{15}{27} = \dfrac{-30}{-54}.$$
Enoncé
Montrer que les nombres rationnels $\dfrac{45}{60}$ et $\dfrac{63}{84}$ sont égaux.
Corrigé
Calculons les produits en croix : $$45 \times 84 = 3780 \quad \text{ et } 60 \times 63 = 3780$$Conclusion
Puisque les produits en croix sont égaux $(45 \times 84=60 \times 63)$, cela montre que : $$\dfrac{45}{60} = \dfrac{63}{84}.$$Ainsi, les deux fractions sont égales.
Enoncé
$a$, $b$, $c$ et $d$ sont des nombres rationnels tels que : $b\neq 0$, $d\neq 0$, $b+d\neq 0$ et $\dfrac{a}{b}=\dfrac{c}{d}.$
Montrer que : $\dfrac{a}{b}=\dfrac{a+c}{b+d}.$
Enoncé
$x$ et $y$ sont deux nombres rationnels tels que : $\dfrac{x}{y}=\dfrac{2}{3}$ et $x+y=-5$
Déterminer $x$ et $y$.
Indication
Utiliser le résultat de l’exercice précédent.
Enoncé
Déterminer les nombres entiers relatifs $x$ tels que : $$\dfrac{26}{27}<\dfrac{x}{54}<\dfrac{7}{6}$$
Enoncé
Un robinet A remplit un bassin en 4 heures.
Un robinet B le remplit en 6 heures.
A 9h30min, on ouvre le robinet A.
Dès que le bassin est à moitié plein, on ouvre le robinet B.
A quelle heure le bassin sera-t-il plein?
Corrigé
Calcul du débit de chaque robinet :
- Le robinet A remplit le bassin en 4 heures, donc son débit est :
\[
\text{Débit de } A = \frac{1}{4} \text{ du bassin par heure}
\]
- Le robinet B remplit le bassin en 6 heures, donc son débit est :
\[
\text{Débit de } B = \frac{1}{6} \text{ du bassin par heure}
\]
Calcul du temps nécessaire pour remplir la moitié du bassin avec le robinet A :
Étant donné que seul le robinet A est ouvert au début, le temps nécessaire pour remplir la moitié du bassin est :
\[
\text{Temps pour remplir la moitié du bassin} = \frac{0,5 \times 4}{1} = 2 \text{ heures}
\]
Ainsi, à 11h30, la moitié du bassin sera remplie, et on ouvre le robinet B.
Calcul du débit lorsque les robinets A et B sont ouverts ensemble :
Quand les deux robinets A et B sont ouverts ensemble, le débit total est :
\[
\text{Débit A+B} = \frac{1}{4} + \frac{1}{6} = \frac{3}{12} + \frac{2}{12} = \frac{5}{12} \text{ du bassin par heure}
\]
Calcul du temps nécessaire pour remplir l’autre moitié du bassin :
Comme la moitié du bassin est déjà remplie, il reste à remplir l’autre moitié. Le temps nécessaire pour remplir l’autre moitié avec les deux robinets est :
\[
\text{Temps pour remplir l’autre moitié} = \frac{0,5}{\frac{5}{12}} = \frac{0,5 \times 12}{5} = \frac{6}{5} = 1,2 \text{ heures}=1h12min
\]
Détermination de l’heure à laquelle le bassin sera entièrement rempli :
Si on ouvre le robinet B à 11h30, et que les deux robinets mettent 1 heure et 12 minutes pour remplir l’autre moitié, le bassin sera entièrement rempli à :
\[
11h30 + 1h12 = 12h42
\]Ainsi, le bassin sera entièrement rempli à 12h42.