Attention, le carré d'un nombre négatif est positif mais l'opposé d'un carré est négatif, autrement dit : (-a)² est positif mais -a² est négatif.
Nous avons vu plus haut qu'un carré ne peut pas être négatif. Les élèves de 3ème savent bien que la racine carrée de -1 n'existe pas.
En fait, la racine carrée d'un nombre négatif n'existe pas. La racine carrée peut etre négative car un carré, comme il est connu, est obtenu en multipliant un nombre par lui-même. De ce fait, donc dans ce cas, le carré d'un nombre négatif est positif.
En particulier, la valeur d'une racine carrée ne peut pas être négative. Moyen mnémotechnique: en effectuant un tel calcul au moyen d'une calculatrice, la machine ne donne qu'un seul résultat.
Le carré d'un nombre relatif est toujours positif. Soit a un nombre relatif. Son carré est : a² = a × a , produit de deux nombres égaux donc de même signe. Or le produit de deux nombres de même signe est positif.
cos(π), on est bien de l'autre coté, π c'est cet angle ici, donc le cosinus vaut -1. sinus de π, sin(π) ça vaut 0, donc ça fait bien -1 ! Et donc on a montré que i^2 est égal à -1.
Quant au symbole i pour représenter √−1, il a été introduit par Euler.
Puissance à exposant entier négatif
Le nombre –n est l'exposant de la puissance a–n. Le nombre –n étant négatif, car n est un entier naturel, a–n est une puissance de a à exposant négatif. On notera, en particulier, que a–1 = 1/a (l'inverse du nombre a).
L'égalité A = 100 est vraie pour deux valeurs opposées de x : 10 et -10 ▪ 10 est le seul nombre positif dont le carré est 100. On dit que cette seule valeur positive 10 est la « racine carrée » du nombre 100.
On peut remarquer que √0=0, √1=1, √4=2, √9=3, √16=4, …
La présence d'un signe « - » indique qu'il est négatif. C'est donc le signe du nombre qui indique s'il est positif ou négatif. C'est pour cela qu'on peut dire, quand on cherche à savoir si un nombre est positif ou négatif, qu'on étudie le signe de ce nombre.
√2 vaut approximativement 1,414 213 562 373 095 048 801 688 724 209 698 078 569 671 875 376 948 073 176 679 737. Pour plus de décimales, voir la suite A002193 de l'OEIS. Le calcul d'une valeur approchée de √2 a été un problème mathématique pendant des siècles.
Par exemple, la racine carrée de 9 est 3 parce que 3 × 3 = 9. On note formellement : √9 = 3.
1) EXPLICATION DU CARRÉ D'UN NOMBRE
L'exposant 2 qui apparaît en haut à droite du nombre 5 indique que ce nombre doit être multiplié par lui-même : 5 x 5 Le résultat est 25.
√8=2√2 car (2√2)2 = 2√2 × 2 √2 = 4(√2)2 = 4 × 2 = 8. Pour cet exemple, 8 n'est pas un carré parfait car 2√2 /∈ N. Voyons quelles sont les propriétés vérifiées par la racine carrée.
La racine carré d'un nombre est reliée au carré, d'où son appellation. Lorsqu'un nombre est multiplié par lui-même, vous obtenez son carré, c'est la racine carrée de ce carré qui permet par la suite d'obtenir le nombre de départ.
La notion de puissance négative d'un nombre est vue à partir de la formule donnant le résultat du rapport de deux puissances d'un même nombre. Il est expliqué, en particulier, que la puissance –1 d'un nombre représente l'inverse de ce nombre.
Un nombre de base positif et un exposant négatif : la règle de l'inversion s'applique afin de rendre l'exposant positif. Un nombre de base négatif et un exposant positif : la règle de l'inversion ne s'applique pas. La simplification passe par le produit de -5 multiplié par lui-même 5 fois.
Les puissances sont saisies en mettant un nombre en exposant après la valeur. L'inverse d'un nombre peut être saisie en utilisant le symbole inverse ⁻¹ ( Ctrl + I ). Les puissances peuvent être calculées avec le symbole ^. Cela permet d'inclure une équation dans une puissance.
Dans ce cas, i=(0;1), et on devrait avoir i²=(-1;0), mais pourquoi est-ce le cas ? La notation i² est un raccourci de i*i, avec * la multiplication. Suffit de trouver et définir une multiplication qui marche, c'est tout!
Exemple : la racine carré de 4, qui s'écrit aussi √4 est égal à 2 car 22, soit 2 x 2 = 4. la racine carrée de 16 est 4, car 42, soit 4 x 4 = 16. la racine carrée de 81 est 9 car 92, soit 9 x 9 = 81.
Les nombres complexes se révèlent très tôt utiles dans la résolution des équations polynomiales, ainsi que l'expose Bombelli dès 1572. Ils permettent également aux mathématiciens de s'intéresser dès 1608 au théorème fondamental de l'algèbre. Ils sont utilisés dès le début du XVIII e siècle dans le calcul intégral.
4 au carré est égal à 16.