ensembles de nombres et langage q r q z n x n x < 5

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Ensembles de nombres et langage Q R Q’ Z N x N x < 5

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Page 1: Ensembles de nombres et langage Q R Q Z N x N x < 5

Ensembles de nombres

et langage

Q

R

Q’

Z

N

x N x < 5

Page 2: Ensembles de nombres et langage Q R Q Z N x N x < 5

L’être humain crée les outils dont il a besoin.

Mesurer, faire du commerce, partager, exécuter un travail de haute précision, tous ces objectifs nécessitent l’utilisation de différentes sortes de nombres.

L’homme a donc créé différents ensembles ( différentes familles ) de nombres; chaque ensemble a ses propres caractéristiques et traduit des situations différentes.

N : les nombres entiers naturels

Z : les nombres entiers relatifs

Q : les nombres rationnels

Q’ : les nombres irrationnels

R : les nombres réels

Les nombres ont donc évolué; au début, ils étaient assez simples mais avec les besoins de plus en plus complexes de l’homme, ils se sont développés et spécialisés.

Page 3: Ensembles de nombres et langage Q R Q Z N x N x < 5

Avant de décrire les nombres et leurs ensembles, il faut savoir que ces différents nombres sont écrits avec des chiffres.

Il existe 10 chiffres : 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.

Ces chiffres représentent l’alphabet des nombres.

Avec eux, on peut écrire les nombres.

Ainsi 145 est un nombre, composé de 3 chiffres soit le 1, le 4 et le 5.

6 est aussi un nombre, composé d’un seul chiffre soit le 6.

Page 4: Ensembles de nombres et langage Q R Q Z N x N x < 5

N :

Ces nombres servent à compter des objets entiers.

2 pommes 5 chaises 500 personnes 1 246 980 étoiles9 planètes

Il débute à 0 et ne se termine jamais; après un nombre, il y en a toujours un de plus.

Ce sont, dans l’histoire, les premiers nombres à être utilisés. Les hommes de l’époque comptaient ce qu’ils possédaient.

3 enfants, 25 chèvres, 56 arbres, etc.

Ils s’étendent jusqu’à l’infini sans jamais l’atteindre.

Remarque: Les hommes ont inventé un symbole pour décrire l’infini; ce

symbole est le suivant : ∞

Ils sont tous des nombres entiers et positifs.

les nombres entiers naturels.

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, …N :

Page 5: Ensembles de nombres et langage Q R Q Z N x N x < 5

Sur une droite numérique, on ne peut représenter cet ensemble qu’avec des points.

Les nombres entiers négatifs, les fractions et les nombres décimaux ne font pas parti de cette famille.

0 1 2 3 4 5 6 …

∞+

N

Ce dessin symbolise l’ensemble des entiers naturels. Tous les nombres entiers naturels se retrouvent à l’intérieur de ce cercle.

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Z : les nombres entiers relatifs.

Un jour, les hommes ont eu besoin de représenter de nouvelles situations:

la température: +20 0C et - 20 0C ne représentent pas le même degré de chaleur.

les dettes: quand tu reçois un salaire de 100 $, tu possèdes + 100 $ mais si tu

t’achètes un mp3 de 150 $, il te manque 50 $; tu es donc à - 50$.

L’ensemble des entiers relatifs ne comporte que des nombres entiers ( pas de fractions ni de décimaux); il regroupe les nombres entiers naturels et les nombres entiers négatifs.

La famille s’agrandit !

Z : …, -6, -5, -4, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, …

Remarque: On note Z l’ensemble des entiers relatifs car c’est un allemand appelé Zahl qui en a parlé le premier.

Z

N

Exemples:

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Ils permettent de construire une droite numérique à gauche du 0.

0 1 2 3 4 5 6 …∞+

Ils ne se terminent jamais s’en allant comme pour les nombres naturels vers l’infinimais l’infini négatif.

∞-

Comme pour l’ensemble des nombres naturels, on ne peut représenter l’ensemble des entiers relatifs sur une droite numérique que par des points.

- 6 - 5 - 4 - 3 - 2 - 1…

Page 8: Ensembles de nombres et langage Q R Q Z N x N x < 5

Q : les nombres rationnels.

Comment faire pour représenter :

la moitié d’une pomme, 3 centièmes de seconde, le quart d’une tarte, 5,75 $

Pour ce faire, nous avons besoin d’un nouvel ensemble; cet ensemble regroupe toutes les fractions et les nombres décimaux périodiques.

Q : …, -6, …, -5,24, …, -1/2, …, 0, …, 3/4, …, 2, …, 7,238, …

Il existe une définition formelle pour décrire cet ensemble:

On utilise la lettre Q pour signifier un quotient.

Un nombre rationnel est un nombre de la forme dans laquelle a et b sont des entiers et b ≠ 0.

a

b

Voyons ce que cela veut dire.

Page 9: Ensembles de nombres et langage Q R Q Z N x N x < 5

Un nombre rationnel est un nombre de la forme dans laquelle a et b sont des entiers et b ≠ 0.

a

b

a et b sont des nombres entiers:2

5

2 est un nombre entier

5 est un nombre entier

donc est une fraction donc un nombre rationnel.2

5

3

4,5

3 est un nombre entier

4,5 n’est pas un nombre entier mais un nombre rationnel

donc n’est pas une fraction, c’est un rapport.3

4,5

b ≠ 0 : en mathématique, la division par 0 n’est pas définie.

Exemple:

Un dénominateur ne doit jamais être égal à zéro.

Posons x = 5

0et effectuons le produit croisé : 0 x = 5

Cette expression signifie quelle valeur doit-on donner à x, pour que multipliée par 0, l’expression soit égale à 5 ????????????

Page 10: Ensembles de nombres et langage Q R Q Z N x N x < 5

Voyons maintenant les implications de cette définition.

Les nombres décimaux périodiques étant une autre forme d’écriture des fractions, ils font donc aussi parti de l’ensemble des rationnels.

1

2= 0,5

7

4= 1,75

-8

5= - 1,6

1

3= 0,333333...

Les nombres périodiques sont ceux que l'on peut indéfiniment diviser et dont les décimales reproduisent périodiquement une même série de chiffres.

Ainsi, si on effectue la division de , on obtient ceci:1

3

1 3

0

-0

1 ,0 3-

9

1 0

3

-9

1 0

3

Si on continuait la division, elle ne s’arrêterait jamais

-9

1

et le chiffre 3 se répéterait indéfiniment.

3 est donc la période.

Page 11: Ensembles de nombres et langage Q R Q Z N x N x < 5

Certaines fractions ont une forme décimale comportant une période très longue.

Exemples:2

7= 0, 285 714 285 714 285 7…

1

17= 0, 058 823 529 411 764 705 882 352 941 176 47…

Pour indiquer cette période, on place au-dessus de la période un trait. Ce trait indique que la période se répète indéfiniment.

2

7= 0, 285 714 285 714 285 7…

1

17= 0, 058 823 529 411 764 705 882 352 941 176 47…

1

3= 0,333 333…

= 0, 285 714

= 0, 058 823 529 411 764 7

= 0, 3

Attention: 1

3= 0, 3 et non = 0, 33

La période est 3 et non 33.

Page 12: Ensembles de nombres et langage Q R Q Z N x N x < 5

Les nombres entiers et les nombres décimaux sont considérés comme des nombres rationnels car, on pourrait dire qu’ils ont une période de 0.

Exemples:

Bien entendu, on ne l’écrit pas mais il faut s’en souvenir.

7 = 7, 0 - 125 = - 125, 0 34,8 = 34,8 0

La famille s’agrandit encore !

Sur la droite numérique, il y a de plus en plus de nombres.

Q

Z

N

Les entiers font parti de l’ensemble des rationnels parce qu’ils sont des fractions entières.

Exemples:8

4= 2

- 9

3= - 3

Page 13: Ensembles de nombres et langage Q R Q Z N x N x < 5

Sur la droite numérique, il y a de plus en plus de nombres.

0 1 2 3 4 5 6 …∞+

- 6 - 5 - 4 - 3 - 2 - 1∞-

La figure, ci-dessus, veut montrer qu’il y a beaucoup de nombres mais il y en a beaucoup plus que cela.

Prenons comme exemple, les nombres que l’on pourrait placer entre 1 et 2.

1 2

Agrandissons cette distance:

1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,91,0 2,0

Plaçons les dixièmes:

Page 14: Ensembles de nombres et langage Q R Q Z N x N x < 5

1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,91,0 2,01,11,0

Maintenant, agrandissons la distance entre 1,0 et 1,1 et plaçons les centièmes:

1,091,01 1,02 1,03 1,04 1,05 1,06 1,07 1,081,0 1,1

On pourrait faire la même démarche pour placer les millièmes, puis les dix-millièmes, etc.

On pourrait répéter la même démarche jusqu’à l’infini; il y aurait toujours de la place pour des nombres dont la partie décimale est de plus en plus petite.

Il existe donc une infinité de nombres entre deux nombres.

0 0

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Q’ : les nombres irrationnels

De nouvelles réalités ont forcé l’homme à créer un nouvel ensemble de nombres.

Q’ : 2 3 5 ~ ℮ 1 + 5

2, , , , , …,

Exemple: Voici un triangle rectangle de 1 unité de côté.1

1

L’hypoténuse de ce triangle se calcule avec la relation de Pythagore comme suit:

a2 + b2c =

donc c = 12 + 12

c = 2

Les nombres irrationnels forment un ensemble particulier.

Lorsqu’on étudie les côtés d’un triangle, la circonférence d’un cercle ou encore en calculant des intérêts bancaires, nous devons travaillé avec des nombres particuliers. Ce sont les irrationnels.

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Si on extrait la racine carrée de 2, on obtient le nombre suivant:

2 ≈1,414 213 562 373 095 048 801 688 724 209 7…

Ce nombre est un nombre décimal non-périodique; la partie décimale est infinie et on ne retrouve aucune période.

Le même problème se pose avec : ~~≈3,141 592 653 589 793 238 462 643 383 279 5…

Pourtant ces nombres sont utiles dans beaucoup de situations.

Les nombres irrationnels sont donc des nombres décimaux dont la partie décimale est infinie et non-périodique.

Avec ces nombres, la droite numérique est pleine.

Page 17: Ensembles de nombres et langage Q R Q Z N x N x < 5

Prenons l’exemple de la racine carrée de 2:

Cette valeur devrait se positionner entre 1,41 et 1,42

2 1,414 213 562 373 095 048 801 688 724 209 7…≈

2,1 ≈et 1, 449 13…

Cette valeur devrait se positionner entre 1,44 et 1,45

Ainsi, en calculant les racines des différents nombres, on obtient encore une infinité de nouveaux nombres, ce qui remplit la droite numérique.

0 1 2 3 4 5 6 … ∞+- 6 - 5 - 4 - 3 - 2 - 1…∞-

Attention: Ce ne sont pas tous les nombres avec des racines qui sont irrationnels.

± 24 = donc des nombres entiers.

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Tous ces ensembles de nombres forment la grande famille des nombres réels: R

R

Q’Q

Z

N

à son tour est inclus dans l’ensemble des nombres réels.

On pourrait aussi écrire ce même paragraphe à l’aide du langage mathématique.

en mathématique, ce symbole signifie « est inclus dans ».

donc N Z Q R

L’ensemble des nombres irrationnels est à part mais il est inclus dans l’ensemble des nombres réels.

L’ensemble des nombres entiers naturels est inclus dans l’ensemble des nombresentiers relatifs qui lui est inclus dans l’ensemble des nombres rationnels qui,

Page 19: Ensembles de nombres et langage Q R Q Z N x N x < 5

R

Q’Q

Z

N

Un autre symbole mathématique nous permet de tout écrire.

Ce symbole est celui qui sert à décrire l’union entre 2 ou plusieurs ensembles:

donc R = Q Q’

Les mathématiciens ont inventé des codes mathématiques pour pouvoir décrire des phénomènes qui, en français, seraient trop longs à écrire.

Apprendre ce langage est, au début, difficile mais essentiel si tu désires continuer ton cheminement en mathématique.

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Il existe un dernier ensemble de nombre qui n’est pas étudié au secondaire.

Il s’appelle l’ensemble des nombres complexes : CCes nombres ont des propriétés liées à la trigonométrie, et qui sont très utiles en Sciences Physiques pour l’étude des réseaux électriques, ainsi que pour les travaux concernant les courants alternatifs.

Exemple: - 4

En effet, on ne peut pas extraire la racine carrée d’un nombre négatif.

En utilisant les lois sur les radicaux, les mathématiciens ont décomposé cette racine en deux.

- 1 X 4 =

Dans l’ensemble des nombres réels, n’existe pas.- 4

=- 4 -14 X

Ils ont symbolisé par i.- 1

Ainsi = 2 i- 4

Ils peuvent donc effectuer des calculs complexes.

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Nombres et langage

Voyons, maintenant, comment on peut décrire tous ces différents nombres.

Il faut apprendre quelques symboles; ceux-ci nous permettent de décrire de très grandes quantités de nombres.

x représente :

Lorsqu’on parle des ensembles de nombres,

« tous les nombres qui nous intéressent »

signifie : appartenir à …

signifie : tel que ( de telle manière que)

< signifie :

> signifie :

≤ signifie :

≥ signifie :

plus petit que …

plus grand que …

plus petit ou égal à …

plus grand ou égal à …

signifie : union ( quand on veut réunir des ensembles )

Page 22: Ensembles de nombres et langage Q R Q Z N x N x < 5

Prenons un exemple:

Voici un ensemble ( une liste ) de nombres entiers naturels: 0, 1, 2, 3, 4, 5

Cette écriture est appelée « en extension » car elle énumère plusieurs nombres.

On pourrait aussi écrire la même liste comme ceci:

tous les nombres qui nous intéressent

appartiennent à

l’ensemble des nombres entiers naturels

de telle manière que

x N x ≤ 5

tous les nombres qui nous intéressent

sont plus petits ou égaux à

5

Page 23: Ensembles de nombres et langage Q R Q Z N x N x < 5

x N x ≤ 5

Cette forme d’écriture s’appelle « en compréhension ».

Probablement parce qu’il faut comprendre ce que cela veut dire.

Pour une courte liste de nombres comme 0, 1, 2, 3, 4, 5

C’est un peu long mais si on avait à écrire cette phrase:

« Tous les entiers naturels plus petits ou égaux à 7 000. »

L’énumération serait très longue tandis qu’en compréhension:

x N x ≤ 7 000

beaucoup plus rapide !

Page 24: Ensembles de nombres et langage Q R Q Z N x N x < 5

x N x ≤ 5

La première partie de la phrase

indique avec quel ensemble de nombres, on travaille.

Il est important de le mentionner car chaque ensemble possède ses propres caractéristiques.

Exemple: x N x ≤ 2 = 0, 1, 2

x Z x ≤ 2 =

donc beaucoup plus de nombres !

… -5, -4 - 3, -2, -1, 0, 1, 2, ∞ -

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x N x ≤ 5

La deuxième partie de la phrase

donne les conditions particulières de la situation.

Ainsi, cette situation ne comporte pas tous les nombres entiers naturels mais seulement ceux qui sont plus petits ou égaux à x.

0, 1, 2, 3, 4, 5soit

Page 26: Ensembles de nombres et langage Q R Q Z N x N x < 5

Remarques importantes sur les 4 symboles: < > ≤ ≥

En utilisant l’ensemble des entiers naturels, regardons des détails importants sur ces symboles.

<

la pointe signifie plus petit que

ainsi x < 5 se lit x est plus petit que 5;

l’ouverture signifie plus grand que

et x > 5 se lit x est plus grand que 5.

Page 27: Ensembles de nombres et langage Q R Q Z N x N x < 5

< signifie :

> signifie :

≤ signifie :

≥ signifie :

plus petit que …

plus grand que …

plus petit ou égal à …

plus grand ou égal à …

ce qui exclut le nombre de référence.

Exemple: x < 4 signifie 0, 1, 2, 3,

ce qui inclut le nombre de référence.

Exemple: x ≤ 4 signifie 0, 1, 2, 3, 4

ce qui exclut le nombre de référence.

Exemple: x > 6 signifie 7, 8, 9, 10, 11, …

ce qui inclut le nombre de référence.

Exemple: x ≥ 6 signifie 6, 7, 8, 9, 10, 11, …

Page 28: Ensembles de nombres et langage Q R Q Z N x N x < 5

Comment écrit-on en compréhension ?

3, 4, 5, 6, 7, 8, 9

x N 3 ≤ x ≤ 9 Comme ceci:

etx est plus grand ou égal à 3 x est plus petit ou égal à 9

autrement dit x est compris entre les deux.

x N 2 < x < 10 On aurait pu aussi écrire:

Page 29: Ensembles de nombres et langage Q R Q Z N x N x < 5

Quelques situations

Écris en compréhension, les phrases suivantes:

Les entiers naturels plus grands que 27:

x N x > 27

Les entiers naturels plus petits ou égaux à 81:

x N x ≤ 81

Les entiers relatifs plus petits ou égaux à 81:

x Z x ≤ 81

Les entiers relatifs plus grands ou égaux à -20 et plus petits ou égaux à 6:

x Z -20 ≤ x ≤ 6

Page 30: Ensembles de nombres et langage Q R Q Z N x N x < 5

x N 13 ≤ x < 19

x Q - 1 < x ≤ 2

Les entiers naturels plus grands ou égaux à 13 et plus petits que 19:

Écris en compréhension, les phrases suivantes:

Attention

c’est-à-dire : 13, 14, 15, 16, 17, 18

Toutes les fractions plus grandes que - 1 et plus petites ou égales à 2:

Page 31: Ensembles de nombres et langage Q R Q Z N x N x < 5

Écris en extension, les ensembles de nombres suivants.

x N x < 10 : 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9

x N x ≥ 23 : 23, 24, 25, 26, …

On place quelques nombres et on met des … pour indiquer que la suite se poursuit.

x Z -3 < x ≤ 2

: -2, -1, 0, 1, 2

x Q 4 ≤ x ≤ 6 : impossible d’en faire une énumération , il y en a une infinité.

Remarque: On ne peut pas décrire en extension les ensembles Q, Q’ et R car il y a une infinité de nombres qui les composent.

Cependant l’écriture en compréhension permet de les écrire.

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R : les nombres réels

L’ensemble des nombres réels englobe tous les autres ensembles N, Z, Q, Q’ .

Il est l’ensemble de nombres le plus utilisé en mathématique.

Les mathématiciens ont donc trouvé de nouvelles façons pour décrire les nombres réels:

la droite numérique:

les intervalles:

∞-

0 1 2 3 4 5 6 …∞+

- 6 - 5 - 4 - 3 - 2 - 1…

, , , ,

Page 33: Ensembles de nombres et langage Q R Q Z N x N x < 5

La droite numérique:

On sait que l’ensemble des nombres réels remplit la droite numérique; on peut donc illustrer un ensemble particulier à l’aide de celle-ci.

Exemple:

∞-

0 1 2 3 4 5 6 …∞+

- 6 - 5 - 4 - 3 - 2 - 1…

x N 1 ≤ x ≤ 6 pour on aura

x R 1 ≤ x ≤ 6 pour on aura

∞-

0 1 2 3 4 5 6 …∞+

- 6 - 5 - 4 - 3 - 2 - 1…

Ce trait plein symbolise tous les nombres entre 1 et 6.

Page 34: Ensembles de nombres et langage Q R Q Z N x N x < 5

∞-

0 1 2 3 4 5 6 …∞+

- 6 - 5 - 4 - 3 - 2 - 1…

x R -2 ≤ x ≤ 5

Voici quelques exemples:

Remarque: est équivalent à ≤ ou ≥ est équivalent à < ou >

∞-

0 1 2 3 4 5 6 …∞+

- 6 - 5 - 4 - 3 - 2 - 1…

x R -2 < x ≤ 5

L’ensemble de nombres commence immédiatement à droite de -2 jusqu’à 5.

L’ensemble de nombres commence à -2 jusqu’à 5.

2 exclu 5 inclus

Page 35: Ensembles de nombres et langage Q R Q Z N x N x < 5

∞-

0 1 2 3 4 5 6 …∞+

- 6 - 5 - 4 - 3 - 2 - 1…

x R -2 < x < 5

L’ensemble de nombres commence immédiatement à droite de -2 et se termine juste à gauche de 5.

∞-

0 1 2 3 4 5 6 …∞+

- 6 - 5 - 4 - 3 - 2 - 1…

x R -2 ≤ x < 5

L’ensemble de nombres commence à -2 et se termine juste à gauche de 5.

Page 36: Ensembles de nombres et langage Q R Q Z N x N x < 5

Sur la droite numérique, représente:

x R x ≥ 1

∞-

0 1 2 3 4 5 6 …∞+

- 6 - 5 - 4 - 3 - 2 - 1…

On prolonge le trait au-delà de la droite numérique pour indiquer que l’ensemble se dirige vers + . ∞

x R x < -2

∞-

0 1 2 3 4 5 6 …∞+

- 6 - 5 - 4 - 3 - 2 - 1…

Remarque: Sur la droite numérique, le déplacement se fait toujours de la gauche vers la droite.

Page 37: Ensembles de nombres et langage Q R Q Z N x N x < 5

Les intervalles

Les intervalles sont représentés par des crochets: ,

Ces symboles ne sont utilisés qu’avec les nombres réels.

Ils représentent, comme le trait plein sur la droite numérique, tous les nombres en question.

Exemple:

∞-

0 1 2 3 4 5 6 …∞+

- 6 - 5 - 4 - 3 - 2 - 1…

En intervalles, on écrit: 1 , 6

Soit tous les nombres réels plus grands ou égaux à 1 et plus petits ou égaux à 6.

Page 38: Ensembles de nombres et langage Q R Q Z N x N x < 5

Les crochets peuvent être ouverts ou fermés , ,

selon la situation à représenter.

∞-

0 1 2 3 4 5 6 …∞+

- 6 - 5 - 4 - 3 - 2 - 1…

Exemples:

s’écrit en intervalles

∞-

0 1 2 3 4 5 6 …∞+

- 6 - 5 - 4 - 3 - 2 - 1…

L’ensemble de nombres commence à -2 jusqu’à 5.

s’écrit en intervalles -2 , 5

L’ensemble de nombres commence immédiatement à droite de -2 jusqu’à 5.

2 exclu 5 inclus

-2 , 5 .

Page 39: Ensembles de nombres et langage Q R Q Z N x N x < 5

∞-

0 1 2 3 4 5 6 …∞+

- 6 - 5 - 4 - 3 - 2 - 1…

L’ensemble de nombres commence immédiatement à droite de -2 et se termine juste à gauche de 5.

∞-

0 1 2 3 4 5 6 …∞+

- 6 - 5 - 4 - 3 - 2 - 1…

L’ensemble de nombres commence à -2 et se termine juste à gauche de 5.

s’écrit en intervalles -2 , 5

s’écrit en intervalles -2 , 5

Page 40: Ensembles de nombres et langage Q R Q Z N x N x < 5

∞-

0 1 2 3 4 5 6 …∞+

- 6 - 5 - 4 - 3 - 2 - 1…

s’écrit en intervalles 1 , +∞

Remarque: Certains auteurs utilisent des crochets ouverts avec l’infini, d’autres n’en mettent pas.

1 , +∞ 1 , +∞les deux manières sont bonnes

mais il ne faut jamais mettre des crochets fermés sur l’infini.

Cela voudrait dire que l’on a atteint l’infini ce qui est impossible.

1 , +∞

Page 41: Ensembles de nombres et langage Q R Q Z N x N x < 5

Remarque: Comme sur la droite numérique, les nombres se suivent du plus petits vers le plus grand (de la gauche vers la droite), on doit respecter le même ordre avec les intervalles.

∞-

0 1 2 3 4 5 6 …∞+

- 6 - 5 - 4 - 3 - 2 - 1…

s’écrit en intervalles , -1∞- et non -1 , ∞-

Attention: les symboles suivants ne signifient pas la même chose:

, sont des crochets pour parler d’intervalles;

sont des accolades pour énumérer une ou des réponses;

( , ) sont des parenthèses pour représenter un couple de coordonnées dans le plan cartésien.

Page 42: Ensembles de nombres et langage Q R Q Z N x N x < 5

On peut donc représenter un ensemble de nombres dans l’ensemble des nombres réels de trois manières différentes.

Exemple:

x R -3 ≤ x < 3

En compréhension :

Sur la droite numérique:

En intervalles:

∞-

0 1 2 3 4 5 6 …∞+

- 6 - 5 - 4 - 3 - 2 - 1…

-3 , 3

Page 43: Ensembles de nombres et langage Q R Q Z N x N x < 5

Particularités

On peut voir les symboles suivants * + et - avec les ensembles N, Z, Q, Q’ et R.

* signifie qu’on exclut le zéro

Exemple: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, …N : 1, 2, 3, 4, 5, 6, …N* :

+ signifie qu’on ne travaille qu’avec la partie positive de l’ensemble

Exemple: R+ :∞-R : ∞+, 0 , ∞+

- signifie qu’on ne travaille qu’avec la partie négative de l’ensemble

Exemple: R- : ∞- , 0

On peut même avoir R *+ : 0 , ∞+ tous les réels positifs sauf 0

Tous ces codages sont utiles à connaître en particulier pour faire l’analyse des fonctions.

Page 44: Ensembles de nombres et langage Q R Q Z N x N x < 5

Exercice 1

En utilisant la droite numérique, l’écriture en intervalles et l’écriture en compréhension, décris les phrases suivantes.

Tous les réels

plus petits

que 3: 0 1 2 3 4- 1

, 3∞-

Tous les réels

supérieurs

à 100 inclus: 0 100

100 ,

∞+ x R x ≥ 100

Tous les réels

compris entre

5 inclus et

30 exclus:0 5 30

5 , 30

Droite numérique En intervalles En compréhension

x R x < 3

x R 5 ≤ x < 30

Page 45: Ensembles de nombres et langage Q R Q Z N x N x < 5

Tous les nombres

réels:0

∞- ∞+,

ou Rx R

Tous les nombres

réels positifs:0

0 , ∞+

ou R+

x R x ≥ 0

ou x R+

Tous les nombres

négatifs sauf 0:0

∞- , 0

ou R-*

x R x < 0

ou x R-

*

Droite numérique En intervalles En compréhension

Page 46: Ensembles de nombres et langage Q R Q Z N x N x < 5

Droite numérique En intervalles En compréhension

Tous les nombres entiers compris entre -2 exclu et 3 inclus: 0 1 2 3-2 -1

Ne s’applique pas

x Z -2 < x ≤ 3

Tous les nombres rationnels compris entre 0 exclu et 2 exclu:

Ne s’applique pas

Ne s’applique pas

x Q 0 < x < 2

Tous les nombres réels compris entre 5 exclu et 15 exclu :

0 5

5 , 15 x R 5 < x < 15

ou x R 5 < x < 15+

Page 47: Ensembles de nombres et langage Q R Q Z N x N x < 5

Exercice 2

Écris en intervalles et en compréhension les représentations numériques suivantes:

Droite numérique En intervalles En compréhension

-4 -3 -2 -1 0

, -1∞- x R x ≤ -1

-4 -3 -2 -1 0 1 2

-4 , 2 x R -4 < x ≤ 2

-4 -3 -2 -1 0 1 2 3

x R x ≤ -2 ou x ≥ 11 , , -2∞- ∞+

ce symbole sert à unir les deux ensembles de nombres.

en compréhension « ou » est l’équivalent de pour les intervalles.

Page 48: Ensembles de nombres et langage Q R Q Z N x N x < 5

0

0 , ∞+∞- , 0

Droite numérique En intervalles En compréhension

ou R*

x R x < 0 ou x > 0

R*x

ou

-10 0

-10 , ∞+ x R x ≥ -10

0 1 2 3 4

4 , , 1∞- ∞+ x R x ≤ 1 ou x ≥ 4

Page 49: Ensembles de nombres et langage Q R Q Z N x N x < 5

Droite numérique En intervalles En compréhension

-4 , 5

1

654321

-1-2-3-4-5

Dans le plan cartésien, on associe la droite numérique horizontale aux valeurs de x

et la droite numérique verticale aux valeurs de y ;

donc tout ce que nous venons de voir concernant les différentes façons de représenter les nombres et leurs ensembles est vrai aussi pour y.

y R -4 < ≤ 5

y

x

y

Page 50: Ensembles de nombres et langage Q R Q Z N x N x < 5

Cette présentation a illustré les différents ensembles de nombres et la manière de les décrire.

Le langage mathématique est une langue de communication comme la langue française.

Un nouveau langage est, au début, un peu difficile à apprendre mais il devient avec le temps comme un réflexe, si on fournit l’effort nécessaire.

Tu devrais visionner, de temps en temps, cette présentation afin de développer tranquillement ce réflexe.

Tous les symboles et les phrases énumérés(es) sont les premiers codages du langage mathématique. Bien entendu, ce langage est beaucoup plus vaste.