Les mots des nombres

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Bienvenue dans la partie quantitative. Avant toute formule, une compétence que l'examen suppose sans l'annoncer : lire les mots des nombres.

Un énoncé dit rarement « x=7x = 7 ». Il dit « xx est un entier positif impair », et chaque mot y est une condition.

Ce premier cours ne demande presque aucun calcul. Il demande de l'exactitude — et c'est souvent là que se perdent les points faciles.

Six étiquettes

Posez les étiquettes une à une, et regardez quels nombres s'allument.

Puis posez-en deux à la fois : seuls restent allumés les nombres qui portent les deux. Un énoncé se lit ainsi — chaque mot ajouté élimine des candidats.

Les trois phrases à savoir par cœur

Les étiquettes ont fait apparaître trois cas limites. Ce sont eux que les distracteurs exploitent, parce qu'ils contredisent une intuition d'écolier.

Les deux phrases sur 00 sont rappelées dans les conventions en tête du fascicule ; celle sur 11 découle de la définition. Aucune des trois n'est donc un piège déloyal — ce sont des pièges prévisibles, et un piège prévisible est un point gagné.

nn est un entier non négatif et non positif. Combien de valeurs nn peut-il prendre ?

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Une seule : n=0n = 0. « Non négatif » dit n≥0n \ge 0, « non positif » dit n≤0n \le 0 — les deux ensemble ne laissent que 00.

Chiffre ou nombre ?

Un chiffre est un symbole. Il y en a dix : 0,1,2,…,90, 1, 2, \ldots, 9.

Un nombre s’écrit avec des chiffres, comme un mot s’écrit avec des lettres.

Un nombre à deux chiffres va donc de 1010 à 9999. Il ne commence jamais par 00.

Combien y en a-t-il ? La réponse rapide est fausse.

99−10+1=9099 - 10 + 1 = 90

nombres à deux chiffres

999−100+1=900999 - 100 + 1 = 900

nombres à trois chiffres

Oublier une borne.

99−10=8999 - 10 = 89
99−10+1=9099 - 10 + 1 = 90

De 1010 à 9999 compris, on compte les deux bouts. En cas de doute, vérifiez sur un petit cas : de 11 à 33, il y a 33 nombres.

Combien de nombres à deux chiffres se terminent par 00 ?

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Neuf : 10,20,…,9010, 20, \ldots, 90. Le chiffre des dizaines va de 11 à 99, jamais 00.

Consécutifs

Des entiers consécutifs se suivent sans trou : 7,8,97, 8, 9 ou −2,−1,0-2, -1, 0.

On les écrit avec une seule lettre : nn, n+1n + 1, n+2n + 2.

Les pairs consécutifs avancent de 22 en 22 : nn, n+2n + 2, n+4n + 4. Les impairs consécutifs aussi.

Le réflexe : écrire toute la suite avec la même lettre.

La somme de deux entiers consécutifs peut-elle être paire ?

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Jamais. L’un est pair, l’autre impair, et leur somme est impaire. En lettres : n+(n+1)=2n+1n + (n + 1) = 2n + 1.

Opposé, inverse

L'opposé de aa est −a-a : même distance à 00, de l'autre côté. Un nombre et son opposé ont pour somme 00.

L'inverse de aa est 1a\frac{1}{a} : multiplié par aa, il donne 11.

L'inverse de −2-2 est −12-\frac{1}{2}, pas 12\frac{1}{2} : l'inverse garde le signe, puisque (−2)×(−12)=1(-2) \times \left(-\frac{1}{2}\right) = 1. C'est l'opposé qui le change.

Quel nombre est égal à son propre opposé ?

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00 seulement : a=−aa = -a donne 2a=02a = 0. Et les nombres égaux à leur propre inverse sont 11 et −1-1.

Vous tenez le vocabulaire. Les questions qui suivent sont au format de l'examen.

La page suivante s'attaque aux signes — le terrain où se fabriquent le plus de distracteurs.

Exercices

Exercice 1

Parmi les affirmations suivantes, laquelle est forcément vraie ?

  1. Le résultat de la division entre deux nombres non entiers est toujours un nombre non entier.
  2. Aucune des affirmations ci-dessus n’est vraie.
  3. Le résultat de la division entre deux nombres entiers est toujours un nombre entier.
  4. Le résultat de la division entre deux nombres entiers est toujours un nombre non entier.
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Réponse : B Aucune des affirmations ci-dessus n’est vraie.

Corrigé :

La division de deux nombres entiers peut donner ou un nombre entier, ou un nombre non entier.

Par exemple, 102=5\frac{10}{2}=5 et 1210=1,2\frac{12}{10}=1{,}2.

La division de deux nombre non entiers peut donner un nombre entier.

Par exemple, 52,5=2\frac{5}{2{,}5}=2.

Aucune des trois affirmations énoncée n’est donc vraie, la réponse correcte est donc la dernière.

Aucune des affirmations ci-dessus n’est vraie.

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Exercice 2

Rémy et Lior se promènent sur la promenade des Anglais à Nice et observent 14 nuages dans le ciel. Dans chaque nuage on suppose qu’il y a 19 anges à deux ailes. Combien d’ailes y a-t-il en tout dans le ciel ?

  1. 532532
  2. 456456
  3. 266266
  4. 228228
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Réponse : A 532532

Corrigé :

Dans chaque nuage, il y a 1919 anges à deux ailes, et dans le ciel il y a 1414 nuages.

Il y a donc en tout 2×19×14=28×19=28×20−28=280×2−28=560−28=5322 \times 19 \times 14=28 \times 19=28 \times 20-28=280 \times 2-28=560-28=532 ailes dans le ciel.

532532

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Exercice 3

Parmi les affirmations suivantes, laquelle est forcément vraie ?

  1. La somme de deux nombres impairs n’est pas toujours égale à un nombre pair.
  2. Aucune des affirmations ci-dessus n’est vraie.
  3. La somme de deux nombres pairs est toujours égale à un nombre impair.
  4. La somme de deux nombres impairs est toujours égale à un nombre pair.
Voir la réponse et le corrigé

Réponse : D La somme de deux nombres impairs est toujours égale à un nombre pair.

Corrigé :

Selon le cours, on sait que “impair + impair = pair”.

La somme de deux nombres impairs est donc toujours égale à un nombre pair.

La somme de deux nombres impairs est toujours égale à un nombre pair.

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Exercice 4

Donnée : xx et yy sont des nombres entiers. Dans un rayon de supermarché, on trouve x3x^3 paquets de Bamba et y5y^5 paquets de Bissli. On sait qu’il y a en tout 157 paquets dans le rayon. Parmi les affirmations suivantes, laquelle est vraie ?

  1. Le nombre de paquets de Bamba est pair.
  2. Le résultat de la multiplication entre les paquets de Bamba et Bissli est impair.
  3. Le nombre de paquets de Bissli est impair.
  4. Le résultat de la multiplication entre les paquets de Bamba et Bissli est pair.
Voir la réponse et le corrigé

Réponse : D Le résultat de la multiplication entre les paquets de Bamba et Bissli est pair.

Corrigé :

Le total donne l’équation :

x3+y5=157x^3+y^5=157

157157 est impair. Une somme de deux entiers est impaire seulement si l’un est pair et l’autre impair.

L’un des deux nombres de paquets est donc pair, et l’autre impair. Inutile de chercher lequel.

Mais leur produit, lui, est certain : pair ×\times impair donne toujours un nombre pair.

Le résultat de la multiplication entre les paquets de Bamba et Bissli est pair.

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Exercice 5

Soit un nombre premier. Par combien de nombres est-il divisible ?

  1. 11
  2. 44
  3. 33
  4. 22
Voir la réponse et le corrigé

Réponse : D 22

Corrigé :

Selon le cours, un nombre premier est divisible seulement par 11 et par lui-même.

Si xx est un nombre premier, il est donc divisible par 22 nombres.

22

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Exercice 6

Parmi les nombres suivants, lequel n’est pas un nombre premier ?

  1. 1919
  2. 5959
  3. 2929
  4. 4949
Voir la réponse et le corrigé

Réponse : D 4949

Corrigé :

4949 n’est pas un nombre premier car il est divisible par 77 : 7×7=497 \times 7=49.

4949

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Exercice 7

Combien de nombres premiers y a-t-il entre 1 et 50 compris ?

  1. Entre 00 et 1010
  2. Entre 1010 et 2020
  3. Entre 3030 et 4040
  4. Entre 2020 et 3030
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Réponse : B Entre 1010 et 2020

Corrigé :

On énumère les nombres premiers jusqu’à 5050 :

2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, 37, 41, 43, 472,\ 3,\ 5,\ 7,\ 11,\ 13,\ 17,\ 19,\ 23,\ 29,\ 31,\ 37,\ 41,\ 43,\ 47

Il y en a 1515, ce qui tombe bien entre 1010 et 2020.

Rappel utile : 22 est le seul nombre premier pair, et 11 n’est pas premier.

Entre 1010 et 2020

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Exercice 8

Parmi les groupes suivants, lequel contient le moins de nombres ?

  1. Les nombres pairs entre 2020 et 3030 inclus.
  2. Les nombres pairs entre 11 et 1010 inclus.
  3. Les nombres premiers entre 2020 et 3030 inclus.
  4. Les nombres premiers entre 11 et 1010 inclus.
Voir la réponse et le corrigé

Réponse : C Les nombres premiers entre 2020 et 3030 inclus.

Corrigé :

On compte chaque groupe séparément.

Premiers entre 11 et 1010 : 22, 33, 55, 77 — soit 44.

Premiers entre 2020 et 3030 : 2323, 2929 — soit 22.

Pairs entre 11 et 1010 : 22, 44, 66, 88, 1010 — soit 55.

Pairs entre 2020 et 3030 : 2020, 2222, 2424, 2626, 2828, 3030 — soit 66.

Le plus petit groupe est donc celui des nombres premiers entre 2020 et 3030.

Les nombres premiers entre 2020 et 3030 inclus

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Exercice 9

Ben possède 10 t-shirts de couleur rouge, 7 t-shirts de couleur verte et 11 t-shirts de couleur orange. Si Ben décide de donner ses t-shirts, quel sera le nombre maximal d’héritiers possibles ; sachant que le nombre de t-shirts que chaque héritier doit recevoir est un nombre premier, et que chaque héritier doit recevoir un nombre différent de t-shirts ?

  1. 55
  2. 33
  3. 22
  4. 66
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Réponse : A 55

Corrigé :

Ben possède en tout 10+7+11=2810+7+11=28 t-shirts.

On remarque que 28=2+3+5+7+1128=2+3+5+7+11, on en conclut donc le nombre maximal d’héritiers possibles est 55 (chaque héritier recevra un nombre premier de t-shirts, et différent des autres).

55

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Exercice 10

Steve écrit 5 phrases. La première phrase est composée de 13 mots, et dans chaque phrase suivante le nombre de mots est le nombre premier le plus petit supérieur au nombre de mots composant la phrase précédente. Combien de mots composent la dernière phrase ?

  1. 3131
  2. 2929
  3. 2727
  4. 2323
Voir la réponse et le corrigé

Réponse : B 2929

Corrigé :

Si la première phrase est composée de 1313 mots, la deuxième phrase sera composée de 1717 mots, la troisième de 1919, la quatrième de 2323 et la cinquième de 2929.

2929

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Exercice 11

On donne W=a2+b2+c2W=a^2+b^2+c^2, où aa, bb et cc sont des nombres entiers différents de 00. Parmi les nombres suivants, lequel ne peut pas être WW ?

  1. 1212
  2. 1414
  3. 77
  4. 99
Voir la réponse et le corrigé

Réponse : C 77

Corrigé :

On essaie d’écrire chaque proposition comme une somme de trois carrés non nuls.

9=12+22+22=1+4+4\begin{aligned}9 &= 1^2+2^2+2^2 \\ &= 1+4+4\end{aligned}
12=22+22+22=4+4+4\begin{aligned}12 &= 2^2+2^2+2^2 \\ &= 4+4+4\end{aligned}
14=12+22+32=1+4+9\begin{aligned}14 &= 1^2+2^2+3^2 \\ &= 1+4+9\end{aligned}

Pour atteindre 77, chaque carré doit être inférieur ou égal à 44 : dès qu’un terme vaut 32=93^2=9 ou plus, la somme des trois carrés non nuls vaut déjà au moins 9+1+1=119+1+1=11, ce qui dépasse 77. Chaque terme est donc égal à 11 ou à 44, ce qui donne un nombre fini de sommes possibles : 1+1+1=31+1+1=3, 1+1+4=61+1+4=6, 1+4+4=91+4+4=9 et 4+4+4=124+4+4=12. Aucune ne vaut 77.

WW ne peut donc pas être égal à 77.

77

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Exercice 12

L'affirmation « tout nombre premier est impair » est-elle vraie ?

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Réponse : Faux

Corrigé :

2=2×12 = 2 \times 1

22 n'a que deux diviseurs, 11 et 22 : il est premier.

2 est pair2 \text{ est pair}

Un seul contre-exemple suffit à faire tomber « tout ».

Faux. 22 est premier et pair — le seul. Tous les autres premiers sont impairs, et c'est ce « presque toujours » qui fait le piège.

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Exercice 13

Premier ou pas ? Rangez chaque nombre.

  • Premier
  • Pas premier
  • 00
  • 11
  • 1717
  • 22
  • 3131
  • 5151
  • 99
  • 9191
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Réponse : 22 — Premier · 11 — Pas premier · 99 — Pas premier · 1717 — Premier · 5151 — Pas premier · 00 — Pas premier · 3131 — Premier · 9191 — Pas premier

Corrigé :

51=3×1791=7×13\begin{aligned}51 &= 3 \times 17 \\ \qquad 91 &= 7 \times 13\end{aligned}

deux faux premiers : ils sont impairs et ne finissent pas par 55

1 et 01 \text{ et } 0

11 n'a qu'un diviseur ; 00 est divisible par tous les nombres

22, 1717 et 3131 sont premiers. 9191 et 5151 sont les deux pièges de l'examen : vérifiez toujours 33, 77 et 1313.

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Exercice 14

Combien y a-t-il de nombres pairs de 1010 à 5050, bornes comprises ?

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Réponse : 21

Corrigé :

10=2×550=2×25\begin{aligned}10 &= 2 \times 5 \\ \quad 50 &= 2 \times 25\end{aligned}

les pairs de 1010 à 5050 sont 2×52 \times 5, …, 2×252 \times 25

25−5+1=2125 - 5 + 1 = 21

on compte les deux bouts

2121. Le réflexe « 50−102=20\frac{50 - 10}{2} = 20 » oublie une borne : de 1010 à 1414, il y a trois pairs, pas deux.

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Exercice 15

Associez chaque nombre à sa valeur.

  • l'opposé de −3-3
  • l'inverse de −3-3
  • l'inverse de 25\frac{2}{5}
  • l'opposé de 25\frac{2}{5}
  • −13-\frac{1}{3}
  • −25-\frac{2}{5}
  • 52\frac{5}{2}
  • 33
Voir la réponse et le corrigé

Réponse : l'opposé de −3-3 — 33 · l'inverse de −3-3 — −13-\frac{1}{3} · l'inverse de 25\frac{2}{5} — 52\frac{5}{2} · l'opposé de 25\frac{2}{5} — −25-\frac{2}{5}

Corrigé :

−3+3=0-3 + 3 = 0

l'opposé : la somme vaut 00

(−3)×(−13)=1(-3) \times \left(-\tfrac{1}{3}\right) = 1

l'inverse : le produit vaut 11, et le signe reste

L'opposé change le signe ; l'inverse le garde et renverse la fraction.

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