Ecole Ivoire

Calcul numérique

3ème · Mathématiques · Programme DPFC

Objectifs pédagogiques

  • Identifier et manipuler les intervalles de nombres réels
  • Comparer et encadrer des nombres réels
  • Utiliser les propriétés des inégalités
  • Résoudre des problèmes pratiques de mesure et d'approximation

Situation d'apprentissage

Un commerçant souhaite acheter un terrain dont l'aire est comprise entre 230 m² et 300 m² dans le quartier d'ANGRÉ à Abidjan pour y construire un magasin. Il a contacté un propriétaire terrien qui possède un terrain dont la longueur est comprise entre 17 m et 18 m et la largeur entre 14 m et 15 m. La fille du propriétaire, en classe de troisième au Lycée Moderne Cocody ANGRÉ, travaille avec ses camarades pour déterminer si le terrain répond aux critères du commerçant.

Le cours

1. Les intervalles de nombres réels\n\nEn Côte d'Ivoire, les intervalles sont utilisés pour représenter des plages de valeurs : prix, dimensions, températures, etc.\n\n| Notation | Représentation | Signification |\n|----------|----------------|---------------|\n| $[a, b]$ | $\\\\bullet$---$\\\\bullet$ | $a \\leq x \\leq b$ |\n| $]a, b[$ | $\\\\circ$---$\\\\circ$ | $a < x < b$ |\n| $[a, b[$ | $\\\\bullet$---$\\\\circ$ | $a \\leq x < b$ |\n| $]a, b]$ | $\\\\circ$---$\\\\bullet$ | $a < x \\leq b$ |\n\n## 2. Centre et amplitude d'un intervalle\n\n- Centre : $c = \\frac{a + b}{2}$\n- Amplitude : $A = b - a$\n\nExemple : Pour l'intervalle $[17, 18]$, le centre est $17,5$ et l'amplitude est $1$.\n\n## 3. Opérations sur les inégalités\n\n1. Addition/Soustraction : Si $a < b$, alors $a + c < b + c$\n2. Multiplication par un positif : Si $a < b$ et $c > 0$, alors $ac < bc$\n3. Multiplication par un négatif : Si $a < b$ et $c < 0$, alors $ac > bc$ (le sens change)\n\n## 4. Comparaison de nombres\n\nMéthodes :\n1. Signe de la différence : Comparer $a$ et $b$ en étudiant $a - b$\n2. Comparaison des carrés : Pour $a, b \\geq 0$, $a < b \\Leftrightarrow a^2 < b^2$\n3. Comparaison des inverses : Pour $a, b > 0$, $a < b \\Leftrightarrow \\frac{1}{a} > \\frac{1}{b}$\n\n## 5. Encadrement des nombres\n\nmermaid\ngraph TD\n A[Nombre réel] --> B{Encadrement}\n B --> C[Par entiers consécutifs]\n B --> D[Par décimaux d'ordre 1,2,3]\n B --> E[Utilisation calculatrice/tables]\n C --> F[Ex: 5 < √30 < 6]\n D --> G[Ex: 5,4 < √30 < 5,5]\n E --> H[√30 ≈ 5,477]\n\n\n## 6. Intersection et réunion d'intervalles\n\n- Intersection ($\\cap$) : éléments communs aux deux intervalles\n- Réunion ($\\cup$) : tous les éléments des deux intervalles\n\nExemple ivoirien : Les heures d'ouverture d'un marché à Korhogo : $[7h, 12h] \\cup [15h, 19h]$\n\n## 7. Arrondi et approximation\n\n| Ordre | Précision | Exemple pour $\\sqrt{50}$ |\n|-------|-----------|---------------------------|\n| Ordre 1 | 0,1 | 7,1 |\n| Ordre 2 | 0,01 | 7,07 |\n| Ordre 3 | 0,001 | 7,071 |\n\n## 8. Application à la situation\n\nPour le terrain d'Angré :\n- Longueur $L \\in [17, 18]$\n- Largeur $l \\in [14, 15]$\n\nAire minimale : $17 \\times 14 = 238$ m²\nAire maximale : $18 \\times 15 = 270$ m²\n\nL'aire est donc dans $[238, 270]$ qui est inclus dans $[230, 300]$.\nConclusion : Le terrain convient au commerçant.

Points clés à retenir

  • Un intervalle représente un ensemble continu de nombres réels
  • Le sens d'une inégalité change quand on multiplie par un nombre négatif
  • L'intersection de deux intervalles représente leurs valeurs communes
  • L'arrondi dépend de l'ordre de précision demandé

Quiz d'auto-évaluation

  1. Quel intervalle représente $2 \\leq x < 5$ ?

    1. $[2, 5]$
    2. $]2, 5]$
    3. $[2, 5[$
    4. $]2, 5[$
    Réponse

    $[2, 5[$

  2. Si $a < b$ et $c > 0$, alors :

    1. $ac < bc$
    2. $ac > bc$
    3. $ac = bc$
    4. On ne peut pas savoir
    Réponse

    $ac < bc$

  3. Que vaut l'amplitude de l'intervalle $[3, 7]$ ?

    1. 4
    2. 5
    3. 10
    4. 3
    Réponse

    4

  4. L'intersection de $[1, 4]$ et $[3, 6]$ est :

    1. $[1, 6]$
    2. $[3, 4]$
    3. $[1, 3]$
    4. $[4, 6]$
    Réponse

    $[3, 4]$

Vidéos pour approfondir

LE COURS : Les intervalles
Comparaison et encadrement des nombres réels
Inégalités dans R et propriétés immédiates

Ouvrir dans l'application (suivi de progression, quiz interactifs)