Série d’Exercices : Racines Carrées (3AC)

SÉRIE D’EXERCICES COMPLÈTE – MATHÉMATIQUES

Chapitre 1 : Les Racines Carrées

Entraînement Intensif – Niveau 3AC

Exercice 1 : Définition et Carrés Parfaits

Objectif : Maîtriser les bases et les carrés parfaits.

  1. Calculer mentalement (sans calculatrice) :
    \(A = \sqrt{0}\) ; \(B = \sqrt{1}\) ; \(C = \sqrt{81}\) ; \(D = \sqrt{144}\) ; \(E = \sqrt{121}\).
  2. Dire si les affirmations suivantes sont Vraies ou Fausses (justifier brièvement) :
    a) \(\sqrt{-16} = -4\).
    b) \(\sqrt{(-5)^2} = -5\).
    c) \(\sqrt{7}\) est un nombre irrationnel.
  3. Calculer : \(F = \sqrt{100} – \sqrt{64}\) et \(G = \sqrt{100 – 64}\). Comparer \(F\) et \(G\).
Exercice 2 : La Règle du Produit

Objectif : Utiliser \(\sqrt{a} \times \sqrt{b} = \sqrt{a \times b}\) pour simplifier.

Écrire les nombres suivants sous la forme d’un entier :

  • \(H = \sqrt{2} \times \sqrt{50}\)
  • \(I = \sqrt{3} \times \sqrt{12}\)
  • \(J = \sqrt{5} \times \sqrt{20}\)
  • \(K = \sqrt{2} \times \sqrt{3} \times \sqrt{6}\)
Exercice 3 : La Règle du Quotient

Objectif : Utiliser \(\frac{\sqrt{a}}{\sqrt{b}} = \sqrt{\frac{a}{b}}\) pour simplifier.

Simplifier les écritures suivantes pour obtenir un entier ou une fraction simple :

  • \(L = \frac{\sqrt{18}}{\sqrt{2}}\)
  • \(M = \frac{\sqrt{75}}{\sqrt{3}}\)
  • \(N = \sqrt{\frac{9}{16}}\)
  • \(P = \frac{\sqrt{500}}{\sqrt{5}}\)
Exercice 4 : Simplification \(a\sqrt{b}\)

Objectif : Écrire sous la forme \(a\sqrt{b}\) avec \(b\) le plus petit possible.

Simplifier les racines suivantes (détailler les étapes de décomposition) :

  1. \(\sqrt{8}\)
  2. \(\sqrt{12}\)
  3. \(\sqrt{45}\)
  4. \(\sqrt{72}\)
  5. \(\sqrt{300}\)
Exercice 5 : Sommes Algébriques

Objectif : Réduire des sommes contenant des racines.

Écrire les expressions suivantes sous la forme \(a\sqrt{b}\) :

  • \(Q = 3\sqrt{2} + 5\sqrt{2} – 7\sqrt{2}\)
  • \(R = \sqrt{18} + \sqrt{50} – \sqrt{8}\) (Indice : Tout mettre en \(\sqrt{2}\))
  • \(S = 2\sqrt{27} – 3\sqrt{12} + \sqrt{75}\) (Indice : Tout mettre en \(\sqrt{3}\))
Exercice 6 : Développement

Objectif : Calcul littéral avec des racines carrées.

Développer et réduire les expressions suivantes :

  • \(A = \sqrt{3}(2 + \sqrt{3})\)
  • \(B = (5 – \sqrt{2})(5 + \sqrt{2})\) (Identité remarquable)
  • \(C = (\sqrt{5} + 3)^2\)
  • \(D = (2\sqrt{3} – 1)^2\)
Exercice 7 : Rendre Rationnel (Niveau 1)

Objectif : Éliminer la racine simple au dénominateur.

Écrire les nombres suivants sans radical au dénominateur :

  • \(X = \frac{1}{\sqrt{2}}\)
  • \(Y = \frac{6}{\sqrt{3}}\)
  • \(Z = \frac{\sqrt{5}}{\sqrt{2}}\)
Exercice 8 : Rendre Rationnel (Niveau 2)

Objectif : Utiliser l’expression conjuguée.

Rendre rationnel le dénominateur des expressions suivantes :

  • \(E = \frac{1}{1 + \sqrt{2}}\)
  • \(F = \frac{4}{3 – \sqrt{5}}\)
  • \(G = \frac{\sqrt{3}}{\sqrt{3} – 1}\)
Exercice 9 : Équations \(x^2 = a\)

Objectif : Résoudre des équations du second degré simples.

Résoudre dans \(\mathbb{R}\) les équations suivantes :

  1. \(x^2 = 25\)
  2. \(x^2 = 7\)
  3. \(x^2 = -16\)
  4. \(3x^2 = 27\)
  5. \(x^2 – 5 = 0\)
Exercice 10 : Problème de Géométrie

Objectif : Synthèse (Pythagore + Aires).

On considère un triangle \(ABC\) rectangle en \(A\) tel que \(AB = \sqrt{3} + 1\) et \(AC = \sqrt{3} – 1\).

  1. Calculer la longueur \(BC^2\). (Utiliser le théorème de Pythagore et développer).
  2. En déduire la longueur \(BC\).
  3. Calculer l’aire du triangle \(ABC\). (Le résultat doit être un entier !).

Fin de la Série d’Exercices – Niveau 3ème Année Collège