MATHÉMATIQUES · SECONDE

Racine Carrée

1. Définition

La racine carrée d'un nombre réel positif \(a\) est le nombre positif \(x\) tel que :

\[ x^2 = a \]

On note cette valeur \(\sqrt{a}\).

Exemples

  • \(\sqrt{9} = 3\) car \(3^2 = 9\)
  • \(\sqrt{25} = 5\) car \(5^2 = 25\)
  • \(\sqrt{0} = 0\) car \(0^2 = 0\)

Important : Seuls les nombres positifs ou nuls ont une racine carrée dans l'ensemble des nombres réels.

Par exemple : \(\sqrt{-4}\) n'existe pas dans les réels car il n'existe aucun réel \(x\) tel que \(x^2 = -4\).

2. Propriétés

Multiplication sous la racine

\[ \sqrt{a \times b} = \sqrt{a} \times \sqrt{b}, \quad \text{pour } a, b \geq 0 \]

Exemple : \(\sqrt{9 \times 4} = \sqrt{9} \times \sqrt{4} = 3 \times 2 = 6\)

Division sous la racine

\[ \sqrt{\frac{a}{b}} = \frac{\sqrt{a}}{\sqrt{b}}, \quad \text{pour } a, b > 0 \]

Exemple : \(\sqrt{\frac{16}{4}} = \frac{\sqrt{16}}{\sqrt{4}} = \frac{4}{2} = 2\)

Élévation au carré

\[ (\sqrt{a})^2 = a \]

Exemple : \((\sqrt{7})^2 = 7\)

3. Simplification des expressions

Extraction d'un facteur

Si un nombre est un produit de facteurs dont l'un est un carré parfait, on peut extraire ce carré parfait de la racine.

  • \(\sqrt{50} = \sqrt{25 \times 2} = \sqrt{25} \times \sqrt{2} = 5\sqrt{2}\)
  • \(\sqrt{72} = \sqrt{36 \times 2} = 6\sqrt{2}\)

Rationalisation du dénominateur

Pour rationaliser un dénominateur contenant une racine carrée, on multiplie numérateur et dénominateur par cette même racine.

\[ \frac{5}{\sqrt{3}} \times \frac{\sqrt{3}}{\sqrt{3}} = \frac{5\sqrt{3}}{3} \]

4. Exercices

Calculer les valeurs exactes

  • \(\sqrt{36}\)
  • \(\sqrt{81}\)
  • \(\sqrt{121}\)
  • \((\sqrt{5})^2\)
  • \(\sqrt{49 \times 4}\)

Simplifier les expressions

  • \(\sqrt{32}\)
  • \(\sqrt{75}\)
  • \(\frac{\sqrt{27}}{\sqrt{3}}\)
  • \(\frac{7}{\sqrt{2}}\) (rationaliser)
  • \(\sqrt{50} + \sqrt{8}\)