« Approfondissements de lycée/Démonstrations » : différence entre les versions
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Ligne 110 :
<math>1^3 + 2^3 + ... + n^3 = \frac{n^2(n+1)^2}{4}</math>
4. La somme de tous les angles d'un triangle est <math>180^\circ</math>; La somme de tous les angles d'un rectangle est <math>360^\circ</math>. Démontrer que la somme de tous les angles d'un polygone à ''n''
== Démonstration par l'absurde ==
Ligne 122 :
=== Irrationalité de √2 ===
Comme exemple, nous démontrerons l'irrationalité de <math>\sqrt{2}</math>, i.e. <math>\sqrt{2}</math> n'est pas un nombre rationnel. Rappelons-nous qu'un nombre rationnel est un nombre qui peut être exprimé sous la forme <math>\frac{p}{q}</math>, où p et q sont des nombres entiers et q est différent de 0 (voir la section [[Approfondissements de lycée/Nombres complexes|Catégories de nombres]]).
'''
Tout d'abord, supposons que <math>\sqrt{2}</math> est ''rationnel'' :<br />
Ligne 128 :
\sqrt{2} = \frac{a}{b}
</math><br />
où ''a'' et ''b'' sont premiers entre eux (i.e. les deux entiers n'
:<math>
\begin{matrix}
Ligne 148 :
</math>
Nous avons découvert que ''b<sup>2</sup>'' est aussi un entier multiplié par 2. En suivant le raisonnement précédent, ''b'' doit être un entier pair. Ici, nous avons une contradiction: les deux nombres entiers ''a'' et ''b'' sont pairs. En d'autres termes, nous venons de démontrer que ces deux nombres ont un facteur commun: 2. Mais nous avons déjà supposé que ces deux nombres n'avaient pas de facteur commun! Puisqu'une telle contradiction a été établie, nous '''devons''' conclure que notre supposition d'origine était fausse. Par conséquent, on ne peut trouver deux entiers ''a'' et ''b'' premiers entre eux tels qu'on puisse écrire <math>\sqrt{2}</math>
'''
=== Infinité de nombres premiers ===
Ligne 173 :
Soient ''a'', ''b'' et ''c'' des nombres réels
: Pour ''a'', ''b'', et ''c'' réels
:'''A1:''' ''a''+''b'' est aussi dans <math>\mathbb{R}\,</math> (''
:'''A2:''' Il existe 0, tel que 0 + ''a'' = ''a'' pour tout ''a'' (existence de zéro - une ''identité'')
:'''A3:''' Pour chaque ''a'', il existe ''b'' (écrit -''a''), tel que a + b = 0 (existence d'un opposé)
Ligne 180 :
: Pour ''a'', ''b'', et ''c'' réels en excluant zéro
:'''M1:''' ''ab'' est aussi dans l'ensemble des réels (zéro exclut) (''
:'''M2:''' Il existe un élément, 1, tel que 1''a'' = ''a'' pour tout ''a'' (existence de un - une ''identité'')
:'''M3:''' Pour chaque ''a'' il existe a ''b'' tel que ''ab'' = 1
Ligne 206 :
Un ensemble de nombres, ''F'', est un ''corps'' s'il admet les opérations + et x tel que :
: Pour ''a'', ''b'', et ''c'' issus de ''F''
:'''A1:''' ''a''+''b'' est aussi dans ''F'' (''
:'''A2:''' Il existe 0, tel que 0 + ''a'' = ''a'' pour tout ''a'' (existence de zéro - une ''identité'')
:'''A3:''' Pour chaque ''a'', il existe ''b'' (écrit -''a''), tel que a + b = 0 (existence d'un opposé)
Ligne 224 :
Maintenant, pour '''M3''', ''b'' doit être différent de zéro, puisque 1/0 n'a pas de sens. Néanmoins pour les axiomes ''M'', nous avons exclu zéro de toute façon.
Pour les étudiants intéressés, les concepts de ''
Noter que l'ensemble des nombres naturels n'est pas un corps, comme '''M3''' n'est en général pas satisfait, i.e. chaque nombre naturel n'a pas d'inverse qui est aussi un nombre naturel.
Ligne 275 :
1. Expliquer (ou démontrer) pourquoi 1 ≠ 0 dans tout corps
2. Démontrer en utilisant seulement les axiomes si u + v = u + w alors v = w (soustraire u à partir des deux
3. Démontrer que si xy = 0 alors soit x = 0 ou y = 0
Ligne 284 :
== Ensemble de problèmes ==
""""
1. Démontrer que
Ligne 306 :
''''''""""
solution
on
si le
donc p = 1 ou -1 et q = 2 ou -2 ou 1 ou ,-1
Ligne 320 :
or ni 1/2 ni -1/2 n'est solution de p(X)
alors p (x) n'admet pas une racine rationnelle
puisque <math>\sqrt{2}</math> est une racine de p(x) alors il n'est pas
[[Catégorie:Approfondissements de lycée (livre)|Démonstrations]]
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