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ExerciceSeconde, chapitre 9 — Inéquations · Inéquations quotient

Exercice 22

Calcul

Julie résout l'inéquation 1x⩽2\dfrac{1}{x}\leqslant 2 de la façon suivante : « je multiplie les deux membres par xx, ce qui donne 1⩽2x1\leqslant 2x, donc x⩾12x\geqslant\dfrac{1}{2} ».

1. Vérifier que x=−1x=-1 est solution de l'inéquation de départ.

2. Ce nombre appartient-il à l'ensemble trouvé par Julie ?

3. Expliquer précisément l'erreur commise. Quelle règle du cours a été oubliée ?

4. Comparer avec le résultat obtenu à la question 3 de l'exercice 21.

5. Rédiger un court conseil, à destination d'un camarade, expliquant pourquoi il ne faut jamais multiplier une inéquation par une expression contenant l'inconnue.

Corrigé

1. 1−1=−1et−1⩽2\frac{1}{-1}=-1 \qquad \text{et} \qquad -1\leqslant 2

x=−1 est bien solution de l’ineˊquation de deˊpart\boxed{x=-1 \text{ est bien solution de l'inéquation de départ}}

2. L'ensemble trouvé par Julie est [12 ;+∞[\left[\dfrac{1}{2}\,;+\infty\right[, or −1<12-1<\dfrac{1}{2} : −1 n’appartient pas aˋ l’ensemble trouveˊ par Julie\boxed{-1 \text{ n'appartient pas à l'ensemble trouvé par Julie}} Sa méthode a donc perdu des solutions : elle est nécessairement fausse.

3. Julie a multiplié les deux membres par xx, sans connaître le signe de ce nombre. Or la propriété 1 du cours distingue deux cas :

• si x>0x>0, le sens de l'inégalité est conservé et l'on obtient bien 1⩽2x1\leqslant 2x ;

• si x<0x<0, le sens change et l'on obtient 1⩾2x1\geqslant 2x.

La reˋgle oublieˊe est le changement de sens lors d’une multiplication par un nombre neˊgatif\boxed{\text{La règle oubliée est le changement de sens lors d'une multiplication par un nombre négatif}} Comme xx est l'inconnue, son signe n'est pas connu : on ne peut pas trancher entre les deux cas.

4. La résolution correcte, menée à la question 3 de l'exercice 21, donne : S=]−∞ ;0[∪[12 ;+∞[S=\left]-\infty\,;0\right[\cup\left[\frac{1}{2}\,;+\infty\right[ Julie n'a trouvé que la seconde partie, celle qui correspond au cas x>0x>0. Il lui manque tout l'intervalle ]−∞ ;0[\left]-\infty\,;0\right[, qui correspond au cas x<0x<0.

5. « Ne multiplie jamais une ineˊquation par une expression contenant x. Son signedeˊpend de x, donc tu ne sais pas si le sens de l’ineˊgaliteˊ doit changer. Rameˋneplutoˆt tout d’un meˆme coˆteˊ, reˊduis au meˆme deˊnominateur, puis fais un tableaude signes : c’est la seule meˊthode qui traite tous les cas d’un coup. »\boxed{\begin{array}{l} \text{« Ne multiplie jamais une inéquation par une expression contenant } x. \text{ Son signe} \\[1mm] \text{dépend de } x \text{, donc tu ne sais pas si le sens de l'inégalité doit changer. Ramène} \\[1mm] \text{plutôt tout d'un même côté, réduis au même dénominateur, puis fais un tableau} \\[1mm] \text{de signes : c'est la seule méthode qui traite tous les cas d'un coup. »} \end{array}}

Dans l'édifice

Thèmes

inéquations, inéquation quotient

Notions

corps ordonné

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