Second degré (partie 2) : introduction et utilisation de la notion du discriminant

Exercices types : 44ème partie - Exercice 3

10 min
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Question 1

Déterminer trois nombres entiers naturels consécutifs, sachant que la somme des carrés de ces nombres est égale à 974974 .

Correction
Notons xx ; x+1x+1 et x+2x+2 les trois nombres entiers naturels consécutifs recherchés.
Il nous faut donc résoudre l'équation : x2+(x+1)2+(x+2)2=974x^{2} +\left(x+1\right)^{2} +\left(x+2\right)^{2} =974
Ainsi :
x2+(x+1)2+(x+2)2=974x^{2} +\left(x+1\right)^{2} +\left(x+2\right)^{2} =974 équivaut successivement à :
x2+x2+2x+1+x2+4x+4=974x^{2} +x^{2} +2x+1+x^{2} +4x+4=974
3x2+6x+5=9743x^{2} +6x+5=974
3x2+6x+5974=03x^{2} +6x+5-974=0
3x2+6x969=03x^{2} +6x-969=0
Il s'agit d'une équation trinôme du second degré. Utilisons le discriminant afin de résoudre cette équation.
a=3a=3 ; b=6b=6 et c=969c=-969
Calcul du discriminant : Δ=b24ac\Delta =b^{2} -4ac
Ainsi : Δ=624×3×(969)\Delta =6^{2} -4\times 3\times \left(-969\right)
Δ=36+11628=11664\Delta =36+11628=11664
Comme Δ>0\Delta >0 alors l'équation admet deux racines réelles distinctes notées x1x{}_{1} et x2x{}_{2} telles que :
x1=bΔ2ax{}_{1} =\frac{-b-\sqrt{\Delta } }{2a} ainsi x1=6116642×3x{}_{1} =\frac{-6-\sqrt{11664} }{2\times 3} d'où x1=19x{}_{1} =-19
x2=b+Δ2ax{}_{2} =\frac{-b+\sqrt{\Delta } }{2a} ainsi x2=6+116642×3x{}_{2} =\frac{-6+\sqrt{11664} }{2\times 3} d'où x2=17x{}_{2} =17
Les racines de l'équation 3x2+6x969=03x^{2} +6x-969=0 autrement dit de l'équation x2+(x+1)2+(x+2)2=974x^{2} +\left(x+1\right)^{2} +\left(x+2\right)^{2} =974 sont donc : S={19;17}S=\left\{-19;17\right\}
Or, d'après les hypothèses, les valeurs recherchées sont des entiers naturels. Il en résulte donc que la solution recherchée est alors 1717.
Les trois nombres entiers naturels consécutifs sont alors 1717, 1818 et 1919 .