Exercices types : 55ème partie (démonstrations du cours) - Exercice 3

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Pour aller plus loin. L'écriture décimale d'un nombre rationnel est toujours périodique : à partir d'un certain rang, un même bloc de chiffres se répète indéfiniment.
Question 1

Effectuer la division de 11 par 77. Expliquer pourquoi les chiffres de l'écriture décimale de 17\frac{1}{7} se répètent.

Correction
On divise 11 par 77 : à chaque étape, on multiplie le reste par 1010 et on divise le nombre obtenu par 77.
À la sixième étape, on retrouve le reste 11, celui du départ : les mêmes calculs recommencent, et les chiffres 11, 44, 22, 88, 55, 77 se répètent.
17=0,142857 142857…\frac{1}{7}=0{,}142857\,142857\ldots

Ce n'est pas un hasard : dans une division par 77, le reste ne peut prendre que les valeurs 11, 22, 33, 44, 55 et 66 (il n'est jamais nul, car 77 ne divise aucune puissance de 1010). Au bout de 66 étapes au plus, un reste revient forcément.
Question 2

On pose x=0,272727…x=0{,}272727\ldots (le bloc 2727 se répète indéfiniment). Calculer 100x−x100x-x, puis écrire xx sous la forme d'une fraction irréductible.

Correction
100x=27,2727…100x=27{,}2727\ldots
100x−x=27,2727…−0,2727…=27100x-x=27{,}2727\ldots-0{,}2727\ldots=27
99x=2799x=27
x=2799=3×911×9x=\frac{27}{99}=\frac{3\times 9}{11\times 9}
x=311x=\frac{3}{11}

Vérification à la calculatrice : 3÷11=0,272727…3\div 11=0{,}272727\ldots
Question 3

Même question avec y=1,2333…y=1{,}2333\ldots (seul le chiffre 33 se répète). On pourra calculer 100y−10y100y-10y.

Correction
10y=12,333…10y=12{,}333\ldots et 100y=123,333…100y=123{,}333\ldots
100y−10y=123,333…−12,333…=111100y-10y=123{,}333\ldots-12{,}333\ldots=111
90y=11190y=111
y=11190=37×330×3y=\frac{111}{90}=\frac{37\times 3}{30\times 3}
y=3730y=\frac{37}{30}

Vérification à la calculatrice : 37÷30=1,2333…37\div 30=1{,}2333\ldots

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