Deuxième chapitre du sujet : les racines. Elles arrivent à l'examen sous trois formes : un radical à simplifier, une racine à situer, une racine cachée dans une opération inventée.
Les trois se règlent par le même réflexe : une racine est une puissance, et on la réécrit comme telle.
Ce chapitre suppose les règles des puissances acquises. Si ou vous font hésiter, commencez par le chapitre « Puissances ».
Ce que le formulaire dit des racines
Le formulaire range la racine parmi les puissances, avec une seule égalité : .
La page des conventions ajoute une ligne qu'on saute toujours : le symbole ne désigne que la valeur positive. vaut , jamais .
En revanche, l'équation a bien deux solutions. Confondre les deux coûte au moins une question par session.
Geste 1 — une racine est une puissance, et rien d'autre
Le symbole racine ne se manipule pas ; l'exposant, si. Réécrivez d'abord, calculez ensuite.
Sans la figure : combien vaut ?
Voir la réponse et le corrigé
. Dix facteurs en cinq paquets : deux par paquet. L'exposant est divisé par l'indice .
l'indice de la racine passe au dénominateur de l'exposant
la racine carrée
la racine cubique
et son inverse
Produit oui, somme non
La racine ne traverse ni une somme ni une différence — c'est l'erreur la plus fréquente de tout le chapitre :
Un contre-exemple à deux chiffres suffit à s'en souvenir : , alors que .
Sur un produit, en revanche, la racine passe sans problème — et c'est ainsi qu'on simplifie un radical : on cherche le plus grand carré parfait qui divise le nombre. Produit oui, somme non.
Un carré sous une racine ne rend pas le nombre de départ, mais sa valeur absolue : .
Geste 2 — de quel côté de 1 sommes-nous ?
« Élever au carré, ça agrandit » est faux la moitié du temps.
Entre et , multiplier par un nombre plus petit que diminue. Le carré descend donc, et la racine, qui fait le chemin inverse, monte.
sous 1, le carré rapetisse
On donne . Laquelle de ces quatre expressions est la plus grande : , , , ?
Voir la réponse et le corrigé
, sans un seul calcul. Les deux racines sont au-dessus de leur nombre, les deux carrés en dessous, et à l'intérieur de chaque paire l'ordre de et est conservé : .
Geste 3 — simplifier un radical
Simplifier, c'est chercher le plus grand carré parfait qui divise le nombre, et le sortir de la racine.
Geste 4 — situer une racine
Situer, c'est encadrer le nombre entre deux carrés parfaits voisins. La racine tombe entre leurs racines.
Trois valeurs à connaître de tête : , , . Elles suffisent souvent à éliminer deux options sur quatre.
Entre quels entiers consécutifs se situe ? Et de quel entier est-elle la plus proche ?
Voir la réponse et le corrigé
Entre et , puisque . Plus près de : est à de et à de . Ne répondez jamais — la racine d'un nombre n'est pas sa moitié.
Les pièges, en une page
Deux confusions que les distracteurs exploitent à chaque examen :
Vrai seulement si est positif. Dès que l'énoncé laisse le signe ouvert, il teste ça.
Une équation garde ses deux solutions ; le symbole , lui, n'en désigne qu'une, la positive.
L'ordre des gestes, quand la question tombe
1. Un symbole racine ? Réécrivez-le en exposant fractionnaire. 2. Simplifier ? Sortez le plus grand carré parfait.
3. Comparer ou situer ? De quel côté de , ou entre quels carrés parfaits ? 4. Une équation ? Deux solutions ; le symbole , une seule.
Le contrôle qui sauve, ici plus qu'ailleurs : élevez votre réponse au carré. Une racine juste redonne toujours le nombre de départ ; une racine fausse se démasque en trois secondes.
Exercices
Exercice 1
On donne . Laquelle de ces expressions a la plus petite valeur ?
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Réponse : C
Corrigé :
Une valeur d'essai suffit : chaque multiplication par un nombre plus petit que diminue encore.
Plus l'exposant est grand, plus on descend vers .
La bonne réponse : « ». « » — la bonne direction, mais un cran trop haut : l'exposant descend plus bas encore. « » — c'est le nombre de départ, à qui l'on compare tous les autres. « » — c'est la plus grande des quatre : la racine remonte vers . Le réflexe : entre et , un exposant plus grand donne un nombre plus petit.
Exercice 2
(, )
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : A
Corrigé :
La racine devient un exposant .
Sur un produit, la racine passe sur chaque facteur : chaque exposant est divisé par deux.
La bonne réponse : « ». « » — la racine appliquée à mais oubliée sur . « » — les exposants multipliés par deux au lieu d'être divisés : c'est le carré, pas la racine. « » — c'est : la racine traitée comme une soustraction de sur l'exposant, au lieu d'une division par . Ici la racine passe sans réserve parce que l'expression est un produit ; sur une somme, elle ne passerait pas.
Exercice 3
et . Combien vaut ?
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : B
Corrigé :
Deux candidats, et : l'énoncé garde le négatif.
La racine d'un carré rend la valeur absolue, jamais le nombre lui-même.
La bonne réponse : « ». « » — remplacé par , soit : c'est exactement l'erreur que la question cherche. « » — la valeur positive gardée pour les deux termes. « » — la racine oubliée, recopié tel quel. Retenez : , et dès que est négatif.
Exercice 4
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : C
Corrigé :
Le plus grand carré parfait qui divise : .
Le carré parfait sort de la racine.
La bonne réponse : « ». « » — les deux nombres échangés : cette option vaut , pas . « » — le carré parfait sorti sans que sa racine soit prise. « » — c'est , la racine de perdue en route. Le contrôle : .
Exercice 5
Combien vaut ?
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Réponse : 12
Corrigé :
Six facteurs .
L'indice divise l'exposant : par , puis par .
12. Le piège : diviser le nombre par l'indice (, ) au lieu de diviser l'exposant.
Exercice 6
.
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : Faux
Corrigé :
On additionne d'abord sous la racine.
Faux. La racine ne traverse pas une somme : , alors que . Sur un produit, elle passerait.
Exercice 7
Simplifiez en sortant le plus grand carré parfait.
72 = ____ × 2, donc √72 = ____√2.
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : 72 = 36 × 2, donc √72 = 6√2.
Corrigé :
Le plus grand carré parfait qui divise : .
36 et 6. Avec ou , on obtient ou : juste, mais inachevé.
Exercice 8
On donne . Chaque expression est-elle plus petite ou plus grande que ?
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : — Plus petite que · — Plus grande que · — Plus petite que · — Plus grande que · — Plus petite que · — Plus grande que
Corrigé :
Une valeur d'essai : les puissances et la moitié descendent.
Les racines et l'inverse montent.
Sous , les puissances descendent et les racines montent. L'inverse dépasse même .
Exercice 9
. Combien vaut ?
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Réponse : 7
Corrigé :
Le carré efface le signe.
Le symbole ne rend que la valeur positive.
7, et non : . Répondre , c'est croire que la racine « défait » le carré.
Exercice 10
Entre quels entiers consécutifs se situe ?
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : C
Corrigé :
Les deux carrés parfaits qui encadrent .
La bonne réponse : « ». « » — est déjà sous . « » — dépasse . « » — la moitié de : la racine n'est jamais la moitié.
Exercice 11
L'équation a deux solutions, alors que ne désigne que .
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : Vrai
Corrigé :
Deux nombres ont pour carré .
Le symbole ne désigne que la valeur positive.
Vrai. C'est la différence entre une équation, qui garde ses deux solutions, et un symbole, qui n'en désigne qu'une.
Exercice 12
Rangez ces nombres du plus petit au plus grand.
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : · · ·
Corrigé :
On fait rentrer chaque facteur sous la racine : .
Sous une même racine, l'ordre est celui des nombres.
. Le piège : comparer les facteurs devant la racine () sans regarder ce qu'il y a dessous.