Asie 15 juin 2026 - Exercice 1

20 min
35
On considère le programme A suivant :
Question 1

Appliquer le programme A au nombre 55.

Correction
Déterminons le résultat obtenu avec le programme A :
Le programme A se sépare en deux branches à partir du nombre choisi.
première étape :
Le nombre choisi est 5\color{blue}5.
deuxième étape (branche de gauche) :
On calcule son carré, puis on multiplie par 33.
On obtient donc   \;⇒\color{red}\Rightarrow   \; 52=25\color{blue}5^{2}=25 puis 25×3=75\color{blue}25\times 3=75
troisième étape (branche de droite) :
On multiplie le nombre choisi par 77.
On obtient donc   \;⇒\color{red}\Rightarrow   \; 5×7=35\color{blue}5\times 7=35
quatrième étape :
On additionne les deux nombres.
On obtient donc   \;⇒\color{red}\Rightarrow   \; 75+35=110\color{blue}75+35=110
cinquième étape :
On soustrait 66.
On obtient donc   \;⇒\color{red}\Rightarrow   \; 110−6=104\color{blue}110-6=104
Avec 55 comme nombre de départ, le programme A donne 104104.
Question 2
On utilise un tableur pour trouver les résultats correspondants à quelques nombres comme l'indique le tableau ci-dessous.

Parmi les quatre formules ci-dessous, recopier celle qui a été saisie dans la cellule B2, puis étirée vers le bas afin de calculer les résultats donnés par le programme A.
Aucune justification n'est attendue.

Correction
Dans un tableur, une formule commence toujours par le signe =. La multiplication s'écrit *. En étirant une formule, les références des cellules se décalent (B1 devient C1, D1… vers la droite ; A2 devient A3, A4… vers le bas).
Le nombre de départ est dans la cellule A2. Le programme A calcule « 3×3\times le carré du nombre +  7×+\;7\times le nombre −  6-\;6 », et le carré de A2 s'écrit A2*A2.
La bonne formule est : = 3 * A2 * A2 + 7 * A2 - 6

Les autres formules ne conviennent pas : = 3 * A2 * 2 + 7 * A2 - 6 multiplie par 22 au lieu d'élever au carré, = 3 * 1 * 1 + 7 * 1 - 6 donne toujours 44 quand on l'étire, et = 3 * A2 * 2 - 7 * A2 + 6 n'a pas les bons signes.
Question 3

À l'aide du tableur, donner une valeur pour laquelle le programme A donne 00.
Aucune justification n'est attendue.

Correction
On cherche dans la colonne B la valeur 00 : elle est sur la ligne 33, en face du nombre de départ −3-3.
Le programme A donne 00 pour le nombre de départ −3-3.
Question 4

Si on note xx le nombre de départ, donner une expression littérale du programme A en fonction de xx.

Correction
Déterminons le résultat obtenu avec le programme A :
première étape :
Le nombre choisi est x\color{blue}x.
deuxième étape (branche de gauche) :
On calcule son carré, puis on multiplie par 33.
On obtient donc   \;⇒\color{red}\Rightarrow   \; 3x2\color{blue}3x^{2}
troisième étape (branche de droite) :
On multiplie le nombre choisi par 77.
On obtient donc   \;⇒\color{red}\Rightarrow   \; 7x\color{blue}7x
quatrième étape :
On additionne les deux nombres, puis on soustrait 66.
On obtient donc   \;⇒\color{red}\Rightarrow   \; 3x2+7x−6\color{blue}3x^{2}+7x-6
Le programme A donne : 3x2+7x−63x^{2}+7x-6
Question 5
On considère maintenant le programme B suivant :

Appliquer le programme B au nombre 55.

Correction
Déterminons le résultat obtenu avec le programme B :
première étape :
Le nombre choisi est 5\color{blue}5.
deuxième étape (branche de gauche) :
On multiplie par 33, puis on soustrait 22.
On obtient donc   \;⇒\color{red}\Rightarrow   \; 5×3=15\color{blue}5\times 3=15 puis 15−2=13\color{blue}15-2=13
troisième étape (branche de droite) :
On additionne 33.
On obtient donc   \;⇒\color{red}\Rightarrow   \; 5+3=8\color{blue}5+3=8
quatrième étape :
On multiplie les deux nombres.
On obtient donc   \;⇒\color{red}\Rightarrow   \; 13×8=104\color{blue}13\times 8=104
Avec 55 comme nombre de départ, le programme B donne 104104.

On remarque que les deux programmes donnent le même résultat pour le nombre 55.
Question 6

Si on note xx le nombre de départ, donner une expression littérale du programme B en fonction de xx.

Correction
Avec le nombre de départ xx :
  • branche de gauche : x×3−2=3x−2x\times 3-2=3x-2 ;
  • branche de droite : x+3x+3.
  • On multiplie les deux nombres obtenus (sans oublier les parenthèses) :
    Le programme B donne : (3x−2)(x+3)\left(3x-2\right)\left(x+3\right)
    Question 7

    Mathis affirme que, quel que soit le nombre qu'il choisit, il trouvera le même résultat avec le programme A et le programme B. A-t-il raison ? Justifier.

    Correction
    Double distributivité : pour tous nombres relatifs aa, bb, cc et dd :
    (a+b)(c+d)=a×c+a×d+b×c+b×d{\color{red}\boxed{\left(a+b\right)\left(c+d\right)=a\times c+a\times d+b\times c+b\times d}}
    Développons l'expression du programme B :
    (3x−2)(x+3)\left(3x-2\right)\left(x+3\right) équivaut successivement à :
    3x×x+3x×3−2×x−2×33x\times x+3x\times 3-2\times x-2\times 3
    3x2+9x−2x−63x^{2}+9x-2x-6
    3x2+7x−63x^{2}+7x-6

    On retrouve l'expression du programme A (question 4).
    Les deux programmes donnent donc toujours le même résultat : Mathis a raison.
    Question 8

    Résoudre l'équation (3x−2)(x+3)=0\left(3x-2\right)\left(x+3\right)=0.
    En déduire les valeurs de xx pour lesquelles les programmes A et B donnent 00.

    Correction
    • Un produit de facteurs est nul si et seulement si l'un au moins de ses facteurs est nul.
    • Résoudre une équation produit revient donc à résoudre deux équations du premier degré.
    (3x−2)(x+3)=0\left(3x-2\right)\left(x+3\right)=0       \;\;\;si et seulement si :       \;\;\; 3x−2=03x-2=0       \;\;\; ou :       \;\;\; x+3=0x+3=0
    D'une part :
    3x−2+2=0+23x-2{\color{blue}+2}=0{\color{blue}+2} On additionne 2{\color{blue}2} à chaque membre.
    3x=23x=2
    3x3=23\dfrac{3x}{\color{blue}3}=\dfrac{2}{\color{blue}3} On divise chaque membre par le nombre devant le xx qui ici vaut 3{\color{blue}3}.
    x=23x=\dfrac{2}{3}
    D'autre part :
    x+3−3=0−3x+3{\color{blue}-3}=0{\color{blue}-3} On soustrait 3{\color{blue}3} à chaque membre.
    x=−3x=-3
    L'ensemble des solutions est S={−3  ;  23}S=\left\{-3\;;\;\dfrac{2}{3}\right\}.

    Les programmes A et B donnent le même résultat (question 7), qui vaut (3x−2)(x+3)\left(3x-2\right)\left(x+3\right) : ils donnent 00 pour x=−3x=-3 et pour x=23x=\dfrac{2}{3}. On retrouve la valeur −3-3 lue dans le tableur (question 3).

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