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ExerciceSeconde, chapitre 1 — Nombres et calculs · Intervalles

Exercice 36

Calcul

On rappelle que donner un encadrement d'un nombre, c'est donner une inégalité de la forme a⩽x⩽ba\leqslant x\leqslant b, ou de manière équivalente l'intervalle auquel ce nombre appartient : les deux écritures disent exactement la même chose.

Soit xx un nombre réel appartenant à l'intervalle [2 ;5][2\,;5].

1. Traduire l'appartenance de xx à cet intervalle par un encadrement de xx.

2. Donner un encadrement de 3x3x, puis de x+4x+4, puis de 3x−13x-1.

3. Donner un encadrement de −2x-2x. (Attention au sens des inégalités.)

4. Donner un encadrement de x2x^2, puis de 1x\dfrac{1}{x}.

5. Soit maintenant y∈  ]−1 ;4[y\in\;]-1\,;4[. Donner un encadrement de 5−2y5-2y, et préciser l'intervalle auquel appartient 5−2y5-2y.

Corrigé

1. Les deux bornes appartenant à l'intervalle, les inégalités sont larges : x∈[2 ;5]  ⟺  2⩽x⩽5\boxed{x\in[2\,;5] \iff 2\leqslant x\leqslant 5}

2. On multiplie l'encadrement par 33, puis on lui ajoute 44, ce qui ne change pas le sens des inégalités : 2⩽x⩽5  ⟹  6⩽3x⩽152\leqslant x\leqslant 5 \implies \boxed{6\leqslant 3x\leqslant 15}

2⩽x⩽5  ⟹  6⩽x+4⩽92\leqslant x\leqslant 5 \implies \boxed{6\leqslant x+4\leqslant 9} En enlevant enfin 11 au premier encadrement : 5⩽3x−1⩽14\boxed{5\leqslant 3x-1\leqslant 14}

3. Multiplier par un nombre négatif inverse le sens des inégalités : 2⩽x⩽5  ⟹  −4⩾−2x⩾−10soit−10⩽−2x⩽−42\leqslant x\leqslant 5 \implies -4\geqslant -2x\geqslant -10 \qquad\text{soit}\qquad \boxed{-10\leqslant -2x\leqslant -4}

4. Les trois nombres de l'encadrement étant positifs, on peut élever au carré sans changer le sens des inégalités, et passer à l'inverse en le changeant : 2⩽x⩽5  ⟹  4⩽x2⩽252\leqslant x\leqslant 5 \implies \boxed{4\leqslant x^2\leqslant 25}

2⩽x⩽5  ⟹  15⩽1x⩽122\leqslant x\leqslant 5 \implies \boxed{\frac{1}{5}\leqslant\frac{1}{x}\leqslant\frac{1}{2}}

5. On part de −1<y<4-1<y<4, on multiplie par −2-2 (ce qui inverse le sens), puis on ajoute 55 : −1<y<4  ⟹  2>−2y>−8  ⟹  −8<−2y<2  ⟹  −3<5−2y<7-1<y<4 \implies 2>-2y>-8 \implies -8<-2y<2 \implies -3<5-2y<7

−3<5−2y<7c’est-aˋ-dire5−2y∈  ]−3 ;7[\boxed{-3<5-2y<7 \qquad\text{c'est-à-dire}\qquad 5-2y\in\;]-3\,;7[}
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