Centres étrangers 18 juin 2026 - Exercice 1

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Voici deux programmes de calcul :
Question 1

On choisit 11 comme nombre de départ. Vérifier que le résultat obtenu avec le programme A est −21-21.

Correction
Déterminons le résultat obtenu avec le programme A :
première étape :
Le nombre choisi est 1\color{blue}1.
deuxième étape (branche de gauche) :
On ajoute 66.
On obtient donc   \;⇒\color{red}\Rightarrow   \; 1+6=7\color{blue}1+6=7
troisième étape (branche de droite) :
On soustrait 44.
On obtient donc   \;⇒\color{red}\Rightarrow   \; 1−4=−3\color{blue}1-4=-3
quatrième étape :
On multiplie les deux nombres obtenus.
On obtient donc   \;⇒\color{red}\Rightarrow   \; 7×(−3)=−21\color{blue}7\times\left(-3\right)=-21
Avec 11 comme nombre de départ, le programme A donne bien −21-21.
Question 2

On choisit 1010 comme nombre de départ. Calculer le résultat obtenu avec le programme B.

Correction
Déterminons le résultat obtenu avec le programme B :
première étape :
Le nombre choisi est 10\color{blue}10.
deuxième étape :
On calcule le carré de ce nombre.
On obtient donc   \;⇒\color{red}\Rightarrow   \; 102=100\color{blue}10^{2}=100
troisième étape :
On soustrait 99.
On obtient donc   \;⇒\color{red}\Rightarrow   \; 100−9=91\color{blue}100-9=91
Avec 1010 comme nombre de départ, le programme B donne 9191.
Question 3

Donner tous les nombres de départ possibles qui permettent d'obtenir 1616 avec le programme B.

Correction
Appelons xx le nombre de départ. Le programme B donne x2−9x^{2}-9. Il nous faut donc résoudre l'équation : x2−9=16x^{2}-9=16.
x2−9+9=16+9x^{2}-9{\color{blue}+9}=16{\color{blue}+9} On additionne 9{\color{blue}9} à chaque membre.
x2=25x^{2}=25
  • L'équation x2=ax^{2}=a avec a>0a\gt 0 a deux solutions : a\sqrt{a} et −a-\sqrt{a}.
x=25=5x=\sqrt{25}=5       \;\;\; ou       \;\;\; x=−25=−5x=-\sqrt{25}=-5
Les nombres de départ qui permettent d'obtenir 1616 sont 55 et −5-5.
Vérification : 52−9=25−9=165^{2}-9=25-9=16 et (−5)2−9=25−9=16\left(-5\right)^{2}-9=25-9=16.
Question 4
(Question algorithmique)
Le programme ci-dessous a été conçu avec le logiciel Scratch.

Recopier et compléter sur la copie les lignes 33, 44 et 55 pour qu'il affiche le résultat obtenu avec le programme A lorsqu'un nombre de départ est saisi.
Aucune justification n'est attendue.

Correction
Le nombre de départ est stocké dans réponse. Le programme A ajoute 66 d'un côté, soustrait 44 de l'autre, puis multiplie les deux nombres obtenus :
  • ligne 33 : mettre Valeur 1 à réponse + 6 ;
  • ligne 44 : mettre Valeur 2 à réponse − 4 ;
  • ligne 55 : mettre Résultat à Valeur 1 * Valeur 2.
  • Question 5

    On choisit xx comme nombre de départ. Montrer que le résultat obtenu avec le programme A est x2+2x−24x^{2}+2x-24.

    Correction
    Avec le nombre de départ xx, on obtient x+6x+6 d'un côté et x−4x-4 de l'autre. Le programme A donne donc : (x+6)(x−4)\left(x+6\right)\left(x-4\right).
    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}}
    (x+6)(x−4)\left(x+6\right)\left(x-4\right) équivaut successivement à :
    x×x−x×4+6×x−6×4x\times x-x\times 4+6\times x-6\times 4
    x2−4x+6x−24x^{2}-4x+6x-24
    x2+2x−24x^{2}+2x-24
    Le programme A donne bien x2+2x−24x^{2}+2x-24.
    Question 6

    On cherche quel nombre de départ choisir pour que les programmes A et B donnent le même résultat. Écrire une équation permettant d'obtenir ce nombre de départ, puis la résoudre.

    Correction
    Les deux programmes donnent le même résultat lorsque : x2+2x−24=x2−9x^{2}+2x-24=x^{2}-9.
    x2+2x−24−x2=x2−9−x2x^{2}+2x-24{\color{blue}-x^{2}}=x^{2}-9{\color{blue}-x^{2}} On soustrait x2{\color{blue}x^{2}} à chaque membre.
    2x−24=−92x-24=-9
    2x−24+24=−9+242x-24{\color{blue}+24}=-9{\color{blue}+24} On additionne 24{\color{blue}24} à chaque membre.
    2x=152x=15
    2x2=152\dfrac{2x}{\color{blue}2}=\dfrac{15}{\color{blue}2} On divise chaque membre par le nombre devant le xx qui ici vaut 2{\color{blue}2}.
    Ainsi :
    x=7,5x=7{,}5

    L'ensemble des solutions est S={7,5}S=\left\{7{,}5\right\}.
    Il faut choisir 7,57{,}5 comme nombre de départ. Vérification : 7,52+2×7,5−24=56,25+15−24=47,257{,}5^{2}+2\times 7{,}5-24=56{,}25+15-24=47{,}25 et 7,52−9=56,25−9=47,257{,}5^{2}-9=56{,}25-9=47{,}25.

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