Mathématiques 2de

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Chapitre 4
TP / TICE 1

Fonctions carré, racine carrée et valeur absolue

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Énoncé
On s'intéresse aux fonctions : c : x \mapsto x ^ { 2 } ; r : x \mapsto \sqrt { x } et a : x \mapsto | x |. La première fonction est la fonction carré, la seconde est la fonction racine carrée et la dernière est la fonction valeur absolue qui, à tout réel x , associe sa valeur absolue, c'est-à-dire sa distance à l'origine sur une droite graduée. Par exemple : | 2 | = 2 ; |-3| = 3 ; |-1{,}5| = 1{,}5 et |\pi| = \pi.

Fonctions carré, racine carrée et valeur absolue - TP - TICE
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Objectif

Découvrir une relation simple entre les fonctions carré, racine carrée et valeur absolue en utilisant une des deux méthodes.
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Questions préliminaires
1. Déterminer la valeur absolue des nombres suivants : 5\:; - 6\:; - 1\text{,}8\:; 4\text{,}73\:; - \dfrac { 2 } { 5 }\:; \dfrac { 3 } { 4 }.

2. Que remarque-t-on pour |x| lorsque x \geqslant 0 ? Lorsque x \lt 0 ?

3. Justifier alors que a ( x ) = \left\{ \begin{array} { l } { x } \text{\:\:\,\,\, si } x \geqslant 0, \\ { - x \text {\: si } x \lt 0.} \end{array} \right.

4. Est-il vrai que, pour tout x \in \mathbb { R }, \sqrt { x ^ { 2 } } = x ?

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Méthode 1
Geogebra

Nous allons tracer la courbe représentative de la fonction a puis la comparer avec la courbe représentative d'une fonction faisant intervenir c et r.
1. Tracer la courbe représentative de la fonction a. Pour ce faire, on entrera la commande : a(x) = abs(x).

2. Vérifier que les valeurs trouvées dans la première question préliminaire sont correctes en tapant : a(5), a(-6), etc.

3. Définir les fonctions c et r en tapant : c(x) = x ^ 2 et r(x) = sqrt(x).

4. Supprimer l'affichage des courbes représentatives des fonctions c et r en cliquant sur les disques de couleur.

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5. Tracer la courbe représentative de la fonction définie sur Geogebra par f(x) = r(c(x)). Que remarque-t-on ? En déduire une nouvelle expression de |x|.

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Méthode 2
Calculatrice

Dans cette partie, nous allons observer que l'on peut donner une expression de a à partir de c et de r en comparant deux tableaux de valeurs.

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1. À l'aide de l'outil abs de la calculatrice, vérifier que les résultats de la question préliminaire sont corrects.

2. Entrer la fonction a dans la calculatrice, ainsi que la fonction x \mapsto \sqrt { x ^ { 2 } }.

3. Avec les outils de la calculatrice, afficher un tableau de valeurs en commençant à -2 avec un pas de 0{,}5 puis compléter le tableau suivant.
 x-2-1,5-1-0,500,511,52
 \sqrt { x ^ { 2 } }

4. Afficher la table des deux fonctions et en déduire que l'on semble avoir | x | = \sqrt { x ^ { 2 } } pour tout x \in \mathbb { R }.

5. Renforcer cette conjecture en traçant le graphe des deux fonctions.
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Pour aller plus loin

La fonction valeur absolue est étudiée en classe de première, spécialité maths.

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