NOMBRES - Curiosités, théorie et usages

Accueil / Dictionnaire / Rubriques / Index / Références / Nouveautés

ORIENTATION GÉNÉRALE  - M'écrire - Édition du: 01/10/2005

 

 

-Ý-   FAQ - Foire aux Questions

ALGÈBRE

/ Équations

/ Diophantiennes

 

 

 

>>> Carré et cubes

>>> Puissance 4 et identités remarquables

Pages Générales

 

§         Équations diophantiennes

§         Zéro

§         Théorie des nombres - Index

§         Calcul

§         Logique

§         Géométrie

§         Jeux et puzzles

§         Humour

 

 


 

 

Rubrique

ÉQUATIONS AVEC DES NOMBRES

Question

Déterminez tous les entiers naturels dont la somme du carré et du cube est égale au quadruple du suivant

 

Réponse

On va traduire cela en équation

soit a le nombre et a+1 son suivant

a^2 est le carré et a^3 est le cube

Le problème devient, trouvez a tel que

a^2 + a^3 = 4 (a+1)

On développe simplement

a^2 (1 + a) = 4  (a + 1)

Deux cas se présentent

a) a+1 = 0

a = -1

b) a+1 n'est pas 0

On peut simplifier par a+1

a^2 = 4

a = 2 ou a = -2

Trois seules réponses:  -2 , -1, 2

 

-Ý- 

 

 

Rubrique

ÉQUATIONS AVEC DES NOMBRES

Question

Hypothèses

a + b = 1

a² + b² = 2

Montrez que, alors:

a^4 + b^4  est un nombre décimal

Note : le chapeau veut dire puissance

Réponse

1) Calcul numérique

En fait, les deux équations de l'hypothèse donnent immédiatement les deux seules valeurs de a

b = 1 - a

a² + (1 - a)² = 2

a² + 1 - 2a + a² = 2

2a² - 2a = 1

a (a - 1) = 1/2

Seule possibilité pour résoudre cette équation

a ou (a - 1) est inférieur à 1/2

Si on calcule les solutions (ou avec un graphe), on trouve

1,366025… ou -0,366025

En calculant a^4 + b^4  , on trouve

3,5 qui est décimal (pas entier)

 

2) Calcul littéral

Pour obtenir une équation en puissance 4, on va élever au carré la seconde équation de l'hypothèse

(a² + b²)² = 4

a^4 + 2a²b² + b^4 = 4

a^4 + b^4 = 4 - 2a²b² = 4 - 2(ab)²

Il s'agit d'évaluer le produit ab

Or celui-ci, apparaît dans le carré de a+b

On se souvient aussi que par hypothèse a+b = 1

(a + b)² = a² + 2ab + b² = 1

2ab = 1 - ( a² + b²) = 1 - 2 = - 1

ab = - 1/2

On remplace

a^4 + b^4 = 4 - 2(ab)² = 4 - 2 (-1/2)² = 4 - 2 (1/4)

a^4 + b^4 = 3,5

 

Voir ma page sur les identités remarquables

http://villemin.gerard.free.fr/Wwwgvmm/Identite/Ident.htm

 

-Ý- 

 

 

 


<<<

-Ý- 

§         Équations

§         Puissances