📚 Tous les chapitres SuivantCh. 02 — Équations et inéquations dans R
Ch. 01 Mathématiques · Terminale Commerciale (TG1/TH1)

Calculs dans R

Objectif Général 1 — Calculs et équations dans R. Opérations sur les puissances, racines carrées et calcul littéral (identités remarquables, factorisation).

1. Puissances entières

Définition

Pour a ∈ ℝ* et n ∈ ℤ, la puissance aⁿ se définit par : a⁰ = 1, aⁿ = a×a×…×a (n facteurs) si n > 0, et a⁻ⁿ = 1/aⁿ si n > 0.

Règles de calcul

aᵐ × aⁿ = aᵐ⁺ⁿ ; aᵐ / aⁿ = aᵐ⁻ⁿ ; (aᵐ)ⁿ = aᵐⁿ ; (a×b)ⁿ = aⁿ × bⁿ

Exemples

2³ × 2⁻⁵ = 2⁻² = 1/4

(3²)⁻¹ = 3⁻² = 1/9

10³ / 10⁵ = 10⁻² = 1/100 = 0,01

2. Racines carrées

Définition

Pour a ≥ 0, √a est l'unique nombre positif dont le carré vaut a : (√a)² = a.

Propriétés (a ≥ 0, b ≥ 0, b ≠ 0 pour le quotient)

√(a×b) = √a × √b ; √(a/b) = √a / √b ; √(a²) = |a|

Simplification d'une racine

√50 = √(25×2) = √25 × √2 = 5√2

√72 = √(36×2) = 6√2 (vérification : 6² × 2 = 36 × 2 = 72 ✓)

3. Calcul littéral : identités remarquables

Les trois identités remarquables

(a+b)² = a² + 2ab + b²

(a−b)² = a² − 2ab + b²

(a−b)(a+b) = a² − b²

Factorisation

x² − 9 = (x−3)(x+3)

4x² − 12x + 9 = (2x−3)² (vérification : (2x−3)² = 4x² − 12x + 9 ✓)

Développement

(2x+3)(x−5) = 2x² − 10x + 3x − 15 = 2x² − 7x − 15

🧠 À retenir absolument

  • aᵐ × aⁿ = aᵐ⁺ⁿ ; aᵐ/aⁿ = aᵐ⁻ⁿ ; (aᵐ)ⁿ = aᵐⁿ ; a⁻ⁿ = 1/aⁿ
  • √(a×b) = √a × √b ; pour simplifier une racine, chercher le plus grand carré parfait diviseur
  • (a+b)² = a²+2ab+b² ; (a−b)² = a²−2ab+b² ; (a−b)(a+b) = a²−b²
  • Ces identités servent aussi bien à développer qu'à factoriser une expression
1

Calculer des puissances

● Facile

Calculer, sous forme de fraction simplifiée :

  1. 2⁻³
  2. 3² × 3⁻⁴
  3. (5⁻¹)²
  4. 10³ / 10⁵
✅ Correction
  1. 2⁻³ = 1/2³ = 1/8
  2. 3² × 3⁻⁴ = 3⁻² = 1/9
  3. (5⁻¹)² = 5⁻² = 1/25
  4. 10³/10⁵ = 10⁻² = 1/100
2

Simplifier des racines carrées

● Facile

Écrire sous la forme a√b avec b le plus petit possible :

  1. √18
  2. √200
  3. √45
✅ Correction
  1. √18 = √(9×2) = 3√2
  2. √200 = √(100×2) = 10√2
  3. √45 = √(9×5) = 3√5
3

Développer et réduire

● Moyen

Développer et réduire les expressions suivantes :

  1. (2x−1)²
  2. (x+4)(x−4)
  3. (3x+2)(2x−1)
✅ Correction
  1. (2x−1)² = 4x² − 4x + 1
  2. (x+4)(x−4) = x² − 16
  3. (3x+2)(2x−1) = 6x² − 3x + 4x − 2 = 6x² + x − 2
4

Factoriser

● Moyen

Factoriser les expressions suivantes en utilisant une identité remarquable :

  1. x² − 25
  2. 9x² − 6x + 1
  3. 4x² − 49
✅ Correction
  1. x² − 25 = (x−5)(x+5)
  2. 9x² − 6x + 1 = (3x−1)² (car 9x²=(3x)², 1=1², et 2×3x×1=6x)
  3. 4x² − 49 = (2x−7)(2x+7)
5

Synthèse : puissances, racines et identités

● Difficile

Calculer et simplifier au maximum : A = (3+√5)(3−√5) − (√5−1)²

✅ Correction

On calcule séparément les deux termes à l'aide des identités remarquables.

(3+√5)(3−√5) = 3² − (√5)² = 9 − 5 = 4
(√5−1)² = (√5)² − 2×√5×1 + 1² = 5 − 2√5 + 1 = 6 − 2√5

D'où :

A = 4 − (6 − 2√5) = 4 − 6 + 2√5 = 2√5 − 2 = 2(√5 − 1)

Résultat final : A = 2(√5 − 1).

QCM — Auto-évaluation

10 questions · Une seule bonne réponse · Correction immédiate

0Score
0/10Répondues
Question 1 / 10

2⁻² est égal à :

Question 2 / 10

√16 × √4 est égal à :

Question 3 / 10

La forme simplifiée de √48 est :

Question 4 / 10

(x−3)² développé est égal à :

Question 5 / 10

La factorisation de x² − 49 est :

Question 6 / 10

3⁴ × 3⁻² est égal à :

Question 7 / 10

√(5²) est égal à :

Question 8 / 10

(a−b)(a+b) est égal à :

Question 9 / 10

Pour a ≠ 0, a⁰ est égal à :

Question 10 / 10

√2 × √8 est égal à :