Vrai/Faux : Fonctions inverse et racine carrée — Raisonnements
[enonce]
Pour chaque affirmation suivante, indiquez si elle est Vraie ou Fausse.
[/enonce]
[etape]
Affirmation : $\sqrt{3} > 1{,}8$
[qcm]
[option]Vrai[/option]
[option correct="true"]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Correct !
$1{,}8^2 = 3{,}24$ et $3{,}24 > 3$. La fonction racine carrée est croissante, donc $\sqrt{3{,}24} > \sqrt{3}$, c'est-à-dire $1{,}8 > \sqrt{3}$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est fausse.
Pour comparer $\sqrt{3}$ et $1{,}8$, on compare leurs carrés. $(\sqrt{3})^2 = 3$ et $1{,}8^2 = 3{,}24$.
Comme $3 < 3{,}24$ et que la racine carrée est croissante : $\sqrt{3} < \sqrt{3{,}24} = 1{,}8$.[/reponse]
[/qcm]
[solution]
Cette affirmation est fausse. $1{,}8^2 = 3{,}24 > 3$, donc $1{,}8 > \sqrt{3}$.
[/solution]
[/etape]
[etape]
Affirmation : $\dfrac{1}{\sqrt{7}} < \dfrac{1}{\sqrt{3}}$
[qcm]
[option correct="true"]Vrai[/option]
[option]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Exactement !
$3 < 7$, donc $\sqrt{3} < \sqrt{7}$ (croissance de la racine carrée). Comme $\sqrt{3}$ et $\sqrt{7}$ sont strictement positifs, la fonction inverse inverse l'inégalité : $\dfrac{1}{\sqrt{7}} < \dfrac{1}{\sqrt{3}}$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est vraie.
Le raisonnement combine deux propriétés. D'abord, $3 < 7$ et la racine carrée est croissante, donc $\sqrt{3} < \sqrt{7}$. Ensuite, $\sqrt{3}$ et $\sqrt{7}$ sont positifs et la fonction inverse est décroissante sur $\left]0 ; +\infty\right[$ : $\dfrac{1}{\sqrt{7}} < \dfrac{1}{\sqrt{3}}$.[/reponse]
[/qcm]
[solution]
Cette affirmation est vraie. Par croissance de la racine carrée puis décroissance de la fonction inverse sur les positifs : $\sqrt{3} < \sqrt{7}$, donc $\dfrac{1}{\sqrt{7}} < \dfrac{1}{\sqrt{3}}$.
[/solution]
[/etape]
[etape]
Affirmation : Si $0 < a < 1$, alors $\sqrt{a} < a$.
[qcm]
[option]Vrai[/option]
[option correct="true"]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Bonne réponse !
Contre-exemple : $a = 0{,}25$, alors $\sqrt{0{,}25} = 0{,}5 > 0{,}25$. Pour $0 < a < 1$, on a toujours $\sqrt{a} > a$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est fausse.
Vérifions avec $a = 0{,}25$ : $\sqrt{0{,}25} = 0{,}5$ et $0{,}5 > 0{,}25$.
Entre $0$ et $1$, la courbe de $\sqrt{x}$ est au-dessus de la droite $y = x$, donc $\sqrt{a} > a$ pour $0 < a < 1$.[/reponse]
[/qcm]
[solution]
Cette affirmation est fausse. Pour $0 < a < 1$, on a $\sqrt{a} > a$. Exemple : $\sqrt{0{,}25} = 0{,}5 > 0{,}25$.
[/solution]
[/etape]
[etape]
Affirmation : Si $a > 0$ et $b > 0$ avec $\sqrt{a} < \sqrt{b}$, alors $\dfrac{1}{a} > \dfrac{1}{b}$.
[qcm]
[option correct="true"]Vrai[/option]
[option]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Bravo !
$\sqrt{a} < \sqrt{b}$ avec $a, b > 0$. La racine carrée est croissante, donc $a < b$. Puis $a$ et $b$ sont strictement positifs, et la fonction inverse est décroissante sur $\left]0 ; +\infty\right[$ : $\dfrac{1}{a} > \dfrac{1}{b}$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est vraie.
Rappel : la racine carrée est croissante. Si $\sqrt{a} < \sqrt{b}$, alors $a < b$.
Ensuite, $a$ et $b$ étant strictement positifs, on applique la décroissance de la fonction inverse : $\dfrac{1}{a} > \dfrac{1}{b}$.[/reponse]
[/qcm]
[solution]
Cette affirmation est vraie. $\sqrt{a} < \sqrt{b}$ implique $a < b$ (croissance de $\sqrt{\phantom{x}}$), puis $\dfrac{1}{a} > \dfrac{1}{b}$ (décroissance de l'inverse sur les positifs).
[/solution]
[/etape]
[etape]
Affirmation : Si $4 \leqslant x \leqslant 25$, alors $\dfrac{1}{2} \leqslant \sqrt{\dfrac{1}{x}} \leqslant \dfrac{1}{5}$.
[qcm]
[option]Vrai[/option]
[option correct="true"]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]C'est bien ça !
Le résultat correct est $\dfrac{1}{5} \leqslant \sqrt{\dfrac{1}{x}} \leqslant \dfrac{1}{2}$, car $\dfrac{1}{5} < \dfrac{1}{2}$. L'affirmation donne les bornes dans le mauvais ordre.
En détail : $4 \leqslant x \leqslant 25$ donne $\dfrac{1}{25} \leqslant \dfrac{1}{x} \leqslant \dfrac{1}{4}$ (inverse), puis $\dfrac{1}{5} \leqslant \sqrt{\dfrac{1}{x}} \leqslant \dfrac{1}{2}$ (racine carrée).[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est fausse.
Le problème est dans l'ordre des bornes : $\dfrac{1}{2} > \dfrac{1}{5}$, donc écrire $\dfrac{1}{2} \leqslant \ldots \leqslant \dfrac{1}{5}$ est impossible.
Reprenons : $4 \leqslant x \leqslant 25$, puis inverse (décroissante) : $\dfrac{1}{25} \leqslant \dfrac{1}{x} \leqslant \dfrac{1}{4}$, puis racine carrée (croissante) : $\dfrac{1}{5} \leqslant \sqrt{\dfrac{1}{x}} \leqslant \dfrac{1}{2}$.[/reponse]
[/qcm]
[solution]
Cette affirmation est fausse. Les bornes sont inversées. Le bon encadrement est $\dfrac{1}{5} \leqslant \sqrt{\dfrac{1}{x}} \leqslant \dfrac{1}{2}$.
[/solution]
[/etape]
[etape]
Affirmation : Pour tout $x > 0$, $\dfrac{1}{\sqrt{x}} = \sqrt{\dfrac{1}{x}}$.
[qcm]
[option correct="true"]Vrai[/option]
[option]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Tu as raison !
Les deux expressions sont bien égales. En effet, $\left(\dfrac{1}{\sqrt{x}}\right)^2 = \dfrac{1}{x}$ et $\dfrac{1}{\sqrt{x}} > 0$, donc $\dfrac{1}{\sqrt{x}}$ est la racine carrée de $\dfrac{1}{x}$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est vraie.
Pour le vérifier, posons $y = \dfrac{1}{\sqrt{x}}$. Alors $y > 0$ et $y^2 = \dfrac{1}{(\sqrt{x})^2} = \dfrac{1}{x}$. Par définition de la racine carrée, $y = \sqrt{\dfrac{1}{x}}$.[/reponse]
[/qcm]
[solution]
Cette affirmation est vraie. $\dfrac{1}{\sqrt{x}} > 0$ et $\left(\dfrac{1}{\sqrt{x}}\right)^2 = \dfrac{1}{x}$, donc par définition $\dfrac{1}{\sqrt{x}} = \sqrt{\dfrac{1}{x}}$.
[/solution]
[/etape]