SÉRIE D’EXERCICES COMPLÈTE – MATHÉMATIQUES
Chapitre 1 : Les Racines Carrées
Entraînement Intensif – Niveau 3AC
Objectif : Maîtriser les bases et les carrés parfaits.
- Calculer mentalement (sans calculatrice) :
\(A = \sqrt{0}\) ; \(B = \sqrt{1}\) ; \(C = \sqrt{81}\) ; \(D = \sqrt{144}\) ; \(E = \sqrt{121}\). - 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. - Calculer : \(F = \sqrt{100} – \sqrt{64}\) et \(G = \sqrt{100 – 64}\). Comparer \(F\) et \(G\).
Objectif : Utiliser \(\sqrt{a} \times \sqrt{b} = \sqrt{a \times b}\) pour simplifier.
Écrire les nombres suivants sous la forme d’un entier :
- \(H = \sqrt{2} \times \sqrt{50}\)
- \(I = \sqrt{3} \times \sqrt{12}\)
- \(J = \sqrt{5} \times \sqrt{20}\)
- \(K = \sqrt{2} \times \sqrt{3} \times \sqrt{6}\)
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 :
- \(L = \frac{\sqrt{18}}{\sqrt{2}}\)
- \(M = \frac{\sqrt{75}}{\sqrt{3}}\)
- \(N = \sqrt{\frac{9}{16}}\)
- \(P = \frac{\sqrt{500}}{\sqrt{5}}\)
Objectif : Écrire sous la forme \(a\sqrt{b}\) avec \(b\) le plus petit possible.
Simplifier les racines suivantes (détailler les étapes de décomposition) :
- \(\sqrt{8}\)
- \(\sqrt{12}\)
- \(\sqrt{45}\)
- \(\sqrt{72}\)
- \(\sqrt{300}\)
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 \(\sqrt{3}\))
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)
- \(C = (\sqrt{5} + 3)^2\)
- \(D = (2\sqrt{3} – 1)^2\)
Objectif : Éliminer la racine simple au dénominateur.
Écrire les nombres suivants sans radical au dénominateur :
- \(X = \frac{1}{\sqrt{2}}\)
- \(Y = \frac{6}{\sqrt{3}}\)
- \(Z = \frac{\sqrt{5}}{\sqrt{2}}\)
Objectif : Utiliser l’expression conjuguée.
Rendre rationnel le dénominateur des expressions suivantes :
- \(E = \frac{1}{1 + \sqrt{2}}\)
- \(F = \frac{4}{3 – \sqrt{5}}\)
- \(G = \frac{\sqrt{3}}{\sqrt{3} – 1}\)
Objectif : Résoudre des équations du second degré simples.
Résoudre dans \(\mathbb{R}\) les équations suivantes :
- \(x^2 = 25\)
- \(x^2 = 7\)
- \(x^2 = -16\)
- \(3x^2 = 27\)
- \(x^2 – 5 = 0\)
Objectif : Synthèse (Pythagore + Aires).
On considère un triangle \(ABC\) rectangle en \(A\) tel que \(AB = \sqrt{3} + 1\) et \(AC = \sqrt{3} – 1\).
- Calculer la longueur \(BC^2\). (Utiliser le théorème de Pythagore et développer).
- En déduire la longueur \(BC\).
- Calculer l’aire du triangle \(ABC\). (Le résultat doit être un entier !).
