2. Les ensembles de nombres ℕ, ℤ, 𝔻, ℚ, ℝ
Reconnaître la nature d’un nombre et maîtriser les règles de calcul (puissances, racines, identités remarquables).
∑Résumé du cours
Les ensembles
- ℕ : entiers naturels (0, 1, 2…) — ℤ : entiers relatifs (…, −2, −1, 0, 1…).
- 𝔻 : nombres décimaux, de la forme a / 10ⁿ avec a ∈ ℤ, n ∈ ℕ (ex. 1,75 = 175/100).
- ℚ : nombres rationnels, de la forme p / q avec p ∈ ℤ, q ∈ ℤ*.
- ℝ : nombres réels. Un réel non rationnel est irrationnel (ex. √2, π).
Inclusions : ℕ ⊂ ℤ ⊂ 𝔻 ⊂ ℚ ⊂ ℝ.
Puissances (a, b ≠ 0 ; n, m ∈ ℤ)
aⁿ × aᵐ = aⁿ⁺ᵐ ; (aⁿ)ᵐ = aⁿᵐ ; aⁿ / aᵐ = aⁿ⁻ᵐ ; (ab)ⁿ = aⁿbⁿ ; a⁻ⁿ = 1/aⁿ ; a⁰ = 1.
Racines carrées (a, b ≥ 0)
√(ab) = √a × √b ; √(a/b) = √a / √b (b > 0) ; √(x²) = |x| pour tout réel x. Attention : √(a + b) ≠ √a + √b en général.
Identités remarquables
(a + b)² = a² + 2ab + b² ; (a − b)² = a² − 2ab + b² ; (a − b)(a + b) = a² − b²
(a + b)³ = a³ + 3a²b + 3ab² + b³ ; a³ − b³ = (a − b)(a² + ab + b²) ; a³ + b³ = (a + b)(a² − ab + b²).
✎Exemples corrigés
Exemple 1
Le nombre 1/3 est-il décimal ?
Voir la correction
Exemple 2
Simplifier A = √50 − 3√2 + √8.
Voir la correction
A = 5√2 − 3√2 + 2√2 = 4√2.
Exemple 3
Rendre rationnel le dénominateur de B = 1 / (√3 − 1).
Voir la correction
B = (√3 + 1) / ((√3)² − 1²) = (√3 + 1) / 2.
?Teste-toi
Clique sur la bonne réponse.
-
7/4 est un nombre…
Réponse
a) décimal — 7/4 = 1,75 = 175/100. -
(2³)² = ?
Réponse
b) 2⁶ = 64 — (aⁿ)ᵐ = aⁿᵐ. -
√((−4)²) = ?
Réponse
b) 4 — √(x²) = |x|. -
(x − 3)(x + 3) = ?
Réponse
a) x² − 9 — (a − b)(a + b) = a² − b².
التعرف على طبيعة عدد وإتقان قواعد الحساب (القوى، الجذور، المتطابقات الهامة).
∑ملخص الدرس
المجموعات
- ℕ: الأعداد الصحيحة الطبيعية (0، 1، 2…) — ℤ: الأعداد الصحيحة النسبية (…، −2، −1، 0، 1…).
- 𝔻: الأعداد العشرية، وتكتب على شكل a / 10ⁿ مع a ∈ ℤ و n ∈ ℕ (مثال: 1,75 = 175/100).
- ℚ: الأعداد الجذرية، وتكتب على شكل p / q مع p ∈ ℤ و q ∈ ℤ*.
- ℝ: الأعداد الحقيقية. العدد الحقيقي غير الجذري عدد لا جذري (مثال: √2، π).
الاحتواءات: ℕ ⊂ ℤ ⊂ 𝔻 ⊂ ℚ ⊂ ℝ.
القوى (a, b ≠ 0 ؛ n, m ∈ ℤ)
aⁿ × aᵐ = aⁿ⁺ᵐ ؛ (aⁿ)ᵐ = aⁿᵐ ؛ aⁿ / aᵐ = aⁿ⁻ᵐ ؛ (ab)ⁿ = aⁿbⁿ ؛ a⁻ⁿ = 1/aⁿ ؛ a⁰ = 1.
الجذور المربعة (a, b ≥ 0)
√(ab) = √a × √b ؛ √(a/b) = √a / √b (b > 0) ؛ √(x²) = |x| لكل عدد حقيقي x. انتبه: √(a + b) ≠ √a + √b عمومًا.
المتطابقات الهامة
(a + b)² = a² + 2ab + b² ؛ (a − b)² = a² − 2ab + b² ؛ (a − b)(a + b) = a² − b²
(a + b)³ = a³ + 3a²b + 3ab² + b³ ؛ a³ − b³ = (a − b)(a² + ab + b²) ؛ a³ + b³ = (a + b)(a² − ab + b²).
✎أمثلة محلولة
مثال 1
هل العدد 1/3 عشري؟
عرض الحل
مثال 2
بسّط A = √50 − 3√2 + √8.
عرض الحل
A = 5√2 − 3√2 + 2√2 = 4√2.
مثال 3
اجعل مقام B = 1 / (√3 − 1) جذريًا.
عرض الحل
B = (√3 + 1) / ((√3)² − 1²) = (√3 + 1) / 2.
?اختبر نفسك
اضغط على الجواب الصحيح.
-
7/4 عدد…
الجواب
أ) عشري — 7/4 = 1,75 = 175/100. -
(2³)² = ؟
الجواب
ب) 2⁶ = 64 — (aⁿ)ᵐ = aⁿᵐ. -
√((−4)²) = ؟
الجواب
ب) 4 — √(x²) = |x|. -
(x − 3)(x + 3) = ؟
الجواب
أ) x² − 9 — (a − b)(a + b) = a² − b².
Résumé rédigé par Nqraw selon le programme officiel marocain.