Valeur absolue d'un nombre réel
Le fabricant d'une baguette de pain industrielle annonce une masse de 250 g, avec une tolérance de 5 g. Que la baguette pèse 4 g de trop ou 4 g de moins, l'écart est de « 4 g » : seul compte l'écart, pas son signe. La valeur absolue sert exactement à cela. À la fin de la page, tu sauras écrire cette tolérance par une inégalité et trouver les masses acceptées.
Définition et distance
On a aussi $\sqrt{a^2} = |a|$ : par exemple $\sqrt{(-3)^2} = \sqrt{9} = 3 = |-3|$, et non $-3$.
Calculer la valeur numérique de l'expression suivante : $|-7| - |4 - 9| + |-3|$.
Calculer la valeur numérique de l'expression suivante : $|-7| - |4 - 9| + |-3|$.
Calculer la distance sur la droite réelle entre les points $A = -6$ et $B = 11$ à l'aide de la valeur absolue.
Calculer la distance sur la droite réelle entre les points $A = -6$ et $B = 11$ à l'aide de la valeur absolue.
Déterminer quelles valeurs réelles de $x$ vérifient l'équation $|x| = -5$ et justifier la réponse.
Déterminer quelles valeurs réelles de $x$ vérifient l'équation $|x| = -5$ et justifier la réponse.
Équations $|x - a| = r$
En particulier, $|x - a| = r$ (avec $r > 0$) signifie : $x$ est à distance $r$ de $a$, donc $x = a - r$ ou $x = a + r$.
Résoudre l'équation avec valeur absolue : $|3x| = 12$.
Résoudre l'équation avec valeur absolue : $|3x| = 12$.
Résoudre l'équation $|x - 4| = 3$.
Résoudre l'équation $|x - 4| = 3$.
Lucas essaie de résoudre au tableau l'équation $|3x - 6| = -9$ et écrit le développement suivant : $3x - 6 = -9 \Rightarrow 3x = -3 \Rightarrow x = -1$…
Lucas essaie de résoudre au tableau l'équation $|3x - 6| = -9$ et écrit le développement suivant :
$3x - 6 = -9 \Rightarrow 3x = -3 \Rightarrow x = -1$
$3x - 6 = 9 \Rightarrow 3x = 15 \Rightarrow x = 5$
Il affirme donc avec assurance que l'équation a deux solutions : $x = -1$ et $x = 5$.
- a) Sans remplacer les valeurs obtenues dans l'équation initiale, expliquer quelle erreur conceptuelle Lucas commet dès la première étape.
- b) Déterminer l'ensemble exact des solutions et justifier la réponse en s'appuyant sur l'interprétation géométrique de la valeur absolue comme distance.
- c) Quelle condition le nombre situé de l'autre côté de l'égalité devrait-il vérifier pour que la méthode consistant à séparer deux cas de signes opposés soit valable ?
Inéquations et intervalles centrés
À l'extérieur : $|x - a| \ge r \iff x \le a - r$ ou $x \ge a + r$, c'est une réunion de deux intervalles. Même chose avec des inégalités strictes (crochets ouverts).
Exprimer l'inégalité $|x| \le 5$ sous forme d'intervalle.
Exprimer l'inégalité $|x| \le 5$ sous forme d'intervalle.
Écrire l'intervalle $]-8 ; 8[$ à l'aide de la notation de valeur absolue.
Écrire l'intervalle $]-8 ; 8[$ à l'aide de la notation de valeur absolue.
Exprimer l'inégalité $|x + 2| > 4$ sous forme de réunion d'intervalles.
Exprimer l'inégalité $|x + 2| > 4$ sous forme de réunion d'intervalles.
Une usine de roulements en acier stipule que la longueur idéale d'une pièce est de $250 \text{ mm}$. Le contrôle qualité rejette toute pièce dont la longueur diffère de…
Une usine de roulements en acier stipule que la longueur idéale d'une pièce est de $250 \text{ mm}$. Le contrôle qualité rejette toute pièce dont la longueur diffère de la longueur idéale de plus de $1,2 \text{ mm}$. Exprimer cette condition à l'aide d'une inéquation avec valeur absolue et déterminer l'intervalle des longueurs valides.
Résoudre l'inéquation $\left| \frac{2x - 3}{4} \right| \le 1$ et représenter la solution sous forme d'intervalle.
Résoudre l'inéquation $\left| \frac{2x - 3}{4} \right| \le 1$ et représenter la solution sous forme d'intervalle.
Pour aller plus loin : deux valeurs absolues
Pour $|A| = |B|$, il y a deux cas : $A = B$ ou $A = -B$ (les deux nombres sont égaux ou opposés). Une autre méthode : interpréter $|x - a|$ comme une distance.
Trouver toutes les valeurs réelles de $x$ vérifiant l'équation avec deux valeurs absolues : $|3x - 1| = |x + 5|$.
Trouver toutes les valeurs réelles de $x$ vérifiant l'équation avec deux valeurs absolues : $|3x - 1| = |x + 5|$.
On considère l'équation avec deux valeurs absolues $|x - 1| + |x - 7| = 10$. a) Interpréter géométriquement $|x - 1|$ et $|x - 7|$ comme les distances d'un nombre réel…
On considère l'équation avec deux valeurs absolues $|x - 1| + |x - 7| = 10$.
- a) Interpréter géométriquement $|x - 1|$ et $|x - 7|$ comme les distances d'un nombre réel $x$ aux points $1$ et $7$ sur la droite numérique. Quelle est la valeur de la somme de ces deux distances si $x$ est situé en un point quelconque de l'intérieur du segment $[1 ; 7]$ ?
- b) À partir du raisonnement précédent, expliquer pourquoi il est impossible qu'il existe des solutions dans l'intervalle $[1 ; 7]$ et estimer, en justifiant, en exploitant la symétrie de la droite réelle et sans calcul algébrique, quelles doivent être les deux solutions exactes de l'équation.
- c) Résoudre l'équation de façon formelle en étudiant les trois intervalles déterminés par les points critiques $x = 1$ et $x = 7$ (ou en définissant le premier membre comme une fonction définie par morceaux) et vérifier si l'estimation initiale était correcte.
Pour aller plus loin : inégalité triangulaire et morceaux
Pour écrire une expression avec valeur absolue « par morceaux », on étudie le signe de chaque expression intérieure.
Simplifier l'expression littérale $|x - 3| + |x + 2|$ sachant que la variable $x$ appartient à l'intervalle $]-2 ; 3[$.
Simplifier l'expression littérale $|x - 3| + |x + 2|$ sachant que la variable $x$ appartient à l'intervalle $]-2 ; 3[$.
Démontrer, à l'aide de l'inégalité triangulaire ($|x + y| \le |x| + |y|$), que pour tous nombres réels $a$ et $b$, l'inégalité $|a - b| \ge ||a| - |b||$ est vérifiée.
Démontrer, à l'aide de l'inégalité triangulaire ($|x + y| \le |x| + |y|$), que pour tous nombres réels $a$ et $b$, l'inégalité $|a - b| \ge ||a| - |b||$ est vérifiée.
Le graphique suivant représente une fonction définie par la différence de deux valeurs absolues, $f(x) = |x - a| - |x - b|$ avec $a < b$. En observant les sommets et les…
Le graphique suivant représente une fonction définie par la différence de deux valeurs absolues, $f(x) = |x - a| - |x - b|$ avec $a < b$. En observant les sommets et les paliers constants sur la figure, déterminer les valeurs des paramètres $a$ et $b$, et écrire l'expression de $f(x)$ définie par morceaux sans valeur absolue.