Seconde 1 Chapitre 10 : feuilles annexes. page n ° 1 2007 2008
1 Valeur absolue et distance entre deux nombres réels.
Exemple 1
O I F G
0 1 2 5 Soient F et G deux points de la droite graduée d'abscisses respectives 2 et 5.
La distance entre les nombres 2 et 5 est notée d ( 2 ; 5 ) = 2−5 = 5−2 = 5 − 2 = 3.
Exemple 2 avec la définition
2 est la distance de 2 à zéro. Donc 2 = 2.
Exemple 3 avec la propriété
−3 = - ( - 3 ) = 3.
Exemple 4 avec la remarque
-5,7 est un nombre. Alors son opposé 5,7 est un nombre positif. Donc −5,7 = 5,7.
2 Propriétés.
x = 0 cela signifie que la distance de x à zéro est nulle. Donc x = 0.
N O I M
- x 0 1 x Appelons M le point d'abscisse x.
Appelons N le point d'abscisse - x.
Alors M et N sont symétriques par rapport à zéro.
Donc OM = ON.
D'où x = −x.
Résolvons l'équation x−3 = 5.
Première méthode : par le calcul à l'aide de la propriété x = y ⇔ x = y ou x = - y.
x−3 = 5 ⇔ x − 3 = 5 ou x − 3 = - 5 ⇔ x = 5 + 3 ou x = - 5 + 3 ⇔ x = 8 ou x = - 2.
L'ensemble des solutions est { - 2 ; 8 }.
Deuxième méthode : à l'aide de la droite graduée.
C O I A B
- 2 0 1 3 8 Sur la droite graduée, on place le point A d'abscisse 3.
Alors le cercle de centre A et de rayon 5 coupe la droite en deux points d'abscisses - 2 et 8.
Or x−3 = 5 cela signifie que je recherche les réels x dont la distance à 3 est égale à 5.
Donc l'ensemble des solutions est { - 2 ; 8 }.
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3 Intervalles et valeurs absolues.
L'intervalle [ 5 ; 9 ] a pour extrémités les nombres 5 et 9.
2 5+9 = 14
2 = 7. Le centre de l'intervalle [ 5 ; 9 ] est le nombre 7.
2 9−5 = 4
2 = 2. Le rayon de l'intervalle [ 5 ; 9 ] est égal à 2.
9 − 5 = 4. L'amplitude de l'intervalle [ 5 ; 9 ] est égale à 4.
Schéma : rayon
5 7 9
extrémité centre extrémité
r
a − r a a + r
4 Inéquations.
Exemple 1 Résolvons dans l'inéquation x−7 ≤ 2.
Première méthode : avec l'équivalence x−a ≤ r ⇔ x ∈ [ a – r ; a + r ] ⇔ a − r ≤ x ≤ a + r
Ainsi x−7 ≤ 2 ⇔ x ∈ [ 7 − 2 ; 7 + 2 ] ⇔ x ∈ [ 5 ; 9 ]. L'ensemble des solutions est l'intervalle [ 5 ; 9 ].
Deuxième méthode : interprétation graphique avec la droite graduée.
O I B A C
0 1 5 7 9 7
x− ≤ 2 cela signifie rechercher les nombres x dont la distance au réel 7 est inférieure ou égale à 2.
Plaçons le point A sur une droite graduée d'abscisse 7.
Nommons M le point d'abscisse x.
Traçons le cercle de centre A et de rayon 2. Alors il coupe la droite graduée en deux points B et C d'abscisses respectives 5 et 9. AM ≤ 2 ⇔ M ∈ [ BC ] ⇔ x ∈ [ 5 ; 9 ]. Voir dessin.
L'ensemble des solutions est l'intervalle [ 5 ; 9 ].
Exemple 2 : résolvons dans l'inéquation x−7 > 2.
Les solutions x de cette inéquation sont les réels x dont la distance à 7 est strictement supérieure à 2.
Or x−7 ≤ 2 ⇔ x ∈ [ 7 − 2 ; 7 + 2 ] ⇔ x ∈ [ 5 ; 9 ].
Donc les solutions de l'inéquation seront les nombres réels n'appartenant pas à l'intervalle [ 5 ; 9 ].
Ainsi l'ensemble des solutions est ] - ∞ ; 5 [ U ] 9 ; + ∞ [.
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5 Etude de la fonction valeur absolue de x.
Pour tracer la représentation graphique de f, je remplis un tableau de valeurs.
x − 5 − 4 − 3 − 2 − 1 0 1 2 3 4 5
x 5 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5