ATLAS Ouvrir dans l'atlas →

ExerciceSeconde, chapitre 4 — Équations · Mise en équation et problèmes

Exercice 28

Calcul

La méthode de la fausse position. Le papyrus Rhind, rédigé vers 16501650 av. J.-C., pose le problème suivant : « une quantité et son septième font 1919 ».

1. Traduire ce problème par une équation d'inconnue xx.

2. Résoudre cette équation par la méthode moderne du chapitre.

3. La méthode d'Ahmès. Le scribe essaie d'abord la valeur commode 77 : elle donne 7+1=87+1=8 au lieu de 1919. Il multiplie alors sa valeur d'essai par 198\dfrac{19}{8}. Vérifier que l'on retrouve bien le résultat de la question 2.

4. Appliquer les deux méthodes au problème : « une quantité et son cinquième font 2424 ».

5. La méthode de la fausse position appliquée à l'équation x+x7+3=19x+\dfrac{x}{7}+3=19 donnerait un résultat faux. Le vérifier, puis expliquer pourquoi cette méthode échoue ici.

Corrigé

1. En notant xx la quantité cherchée, son septième vaut x7\dfrac{x}{7} : x+x7=19\boxed{x+\frac{x}{7}=19}

2. On multiplie les deux membres par 77 : 7x+x=133  ⟺  8x=133  ⟺  x=1338=16,6257x+x=133 \iff 8x=133 \iff \boxed{x=\frac{133}{8}=16{,}625}

3. La valeur d'essai 77 donne 7+1=87+1=8 au lieu de 1919. En la multipliant par 198\dfrac{19}{8} : 7×198=13387\times\frac{19}{8}=\frac{133}{8}

On retrouve exactement le reˊsultat de la question 2.\boxed{\text{On retrouve exactement le résultat de la question 2.}}

4. Méthode moderne : x+x5=24x+\dfrac{x}{5}=24. En multipliant par 55 : 5x+x=120  ⟺  6x=120  ⟺  x=205x+x=120 \iff 6x=120 \iff \boxed{x=20} Méthode d'Ahmès : l'essai 55 donne 5+1=65+1=6 au lieu de 2424. Comme 66 doit devenir 2424, on multiplie par 246=4\dfrac{24}{6}=4, ce qui donne 5×4=205\times 4=20. Même résultat.

5. Méthode moderne : x+x7+3=19  ⟺  8x7=16  ⟺  8x=112  ⟺  x=14x+\dfrac{x}{7}+3=19 \iff \dfrac{8x}{7}=16 \iff 8x=112 \iff \boxed{x=14}.

Méthode d'Ahmès : l'essai 77 donne 7+1+3=117+1+3=11 au lieu de 1919, d'où la valeur 7×1911=13311≈12,097\times\dfrac{19}{11}=\dfrac{133}{11}\approx 12{,}09, qui est fausse.

Pourquoi la méthode échoue-t-elle ? Elle repose sur une idée de proportionnalité : si l'on double la quantité d'essai, on double le résultat. C'est vrai pour x+x7x+\frac{x}{7}, mais plus du tout dès que l'on ajoute la constante 33, qui, elle, ne double pas. La fausse position ne fonctionne donc que pour les situations proportionnelles — et c'est bien pourquoi il a fallu inventer une méthode générale.

Dans l'édifice

Thèmes

équations, équation quotient

Notions

corps

Ouvrir dans l'atlas interactif →