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Niveau troisième
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Problème sur les IR

Posté par
Matheuux
13-07-15 à 15:48

Bonjour à tous

Voici un petit problème (niveau 3ème):
"Lorsque j'ajoute 10 à un nombre, son carré est diminué de 500 : quel est ce nombre ? "

L'équation à résoudre est : (x + 10)² = x² - 500.

Je cherche (désespéramment) un moyen de guider les élèves à résoudre cette équation, en détaillant les étapes:
"J'ai un nombre x, Je lui ajoute 10, ...".

Mais Je bloque sur la suite;
Si vous pouviez m'aider.
En vous remerciant beaucoup,
M.

Posté par
fm_31
re : Problème sur les IR 13-07-15 à 17:14

Bonjour ,

Le raisonnement est dans l'énoncé . Sauf qu'il se pourrait qu'il y ait une anomalie dans l'énoncé . Si on ajoute 10 à un nombre , son carré ne va pas diminuer mais augmenter .
J'ai un nombre  x  .  Son carré est  x²
J'augmente  x de 10  . Son carré devient  (x+10)²
La différence des deux carrés est  500  donc   (x+10)² - x² = 500     soit   x² + 20 x + 100 = x² + 500
20 x = 400   et    x = 20

Cordialement

Posté par
Matheuux
re : Problème sur les IR 13-07-15 à 17:24

Merci fm pour ta réponse.
L'énoncé est correct: la réponse est -30.

Saurais-tu comment les guider car, pour on certains collègues m'ont dit que le problème ici est qu'ils ne comprennent pas forcément comment parvenir à cette équation.

Posté par
cocolaricotte
re : Problème sur les IR 13-07-15 à 17:26

Bonjour,

Oh ! Oups ! """Si on ajoute 10 à un nombre , son carré ne va pas diminuer mais augmenter """ C'est valable pour les nombres positifs !

On part de -15 ;  son carré vaut 225.

On lui ajoute 10 ; il devient -5 et alors son carré vaut 25 qui a bien diminué de 200 !

Posté par
fm_31
re : Problème sur les IR 13-07-15 à 17:46

Oui effectivement , il y a des nombres négatifs . Dans ce cas le raisonnement reste identique mais les équations qui en découlent sont différentes .
J'ai un nombre  x  .  Son carré est  x²
J'augmente  x de 10  . Son carré devient  (x+10)²
Le carré diminue de 500  donc   x² - (x+10)² = 500     soit   x² - x² - 20 x - 100 = 500
20 x = -600   et    x = -30

Posté par
Matheuux
re : Problème sur les IR 13-07-15 à 18:03

En fait, ce qui pose problème c'est le x².
Pourquoi dans "son carré est diminué de 500", c'est le carré de x et non de (x + 10).
L'énoncé est peu clair Je trouve, non ?

Posté par
fm_31
re : Problème sur les IR 13-07-15 à 18:58

L'énoncé me parait assez clair .
"Lorsque j'ajoute 10 à un nombre (x) , son carré (x²) est diminué de 500 : quel est ce nombre (x) ? "
Nombre initial  x  , son carré  x²
Nombre final x+10 , son carré (x+10)²
différence entre les deux : x² - (x+10)² = 500

Posté par
cocolaricotte
re : Problème sur les IR 13-07-15 à 20:02

Il faut peut-être passer par les programmes qu'on a l'habitude de leur faire chercher pour je crois leur faire comprendre la notion de fonction ! ...

On choisit un nombre
On lui ajoute 10
On élève le résultat de cette opération au carré
On élève le nombre de départ au carré .....

Tu es novice dans le rude travail de prof devant des élèves de quelles classes ?

Posté par
mijo
re : Problème sur les IR 13-07-15 à 22:43

Bonjour à tous
Matheuux
Je suppose que l'équation  (x + 10)² = x² - 500 est une donnée de l'énoncé
les x2 ne sont pas un obstacle car on voit que dans la résolution de l'équation ils s'annulent
sa résolution implique que les élèves ont la connaissance des identités remarquables
(x+10)2=x-500
x2+20x+100=x2-500
x2-x2+20x=-500-100
20x=-600
x=-600/20=-30

Posté par
LeDino
re : Problème sur les IR 14-07-15 à 01:49

Bonjour,

Si l'énoncé est très exactement ceci :

Citation :
"Lorsque j'ajoute 10 à un nombre, son carré est diminué de 500 : quel est ce nombre ? "

... personnellement je le trouve très sale.
En fait l'énoncé est même logiquement FAUX.
Si j'ajoute n'importe quoi à x, son carré reste x².

C'est déjà assez dur d'expliquer les maths avec des énoncés clairs.
Inutile d'embrouiller les choses avec des saletés...

Posté par
LeDino
re : Problème sur les IR 14-07-15 à 01:51

Citation :
Pourquoi dans "son carré est diminué de 500", c'est le carré de x et non de (x + 10).
L'énoncé est peu clair Je trouve, non ?
Absolument.
Cet énoncé est dégueulasse.
En prendre un autre d'urgence .

Posté par
plvmpt
re : Problème sur les IR 14-07-15 à 10:38

bonjour,

lire

Posté par
LeDino
re : Problème sur les IR 14-07-15 à 12:48

Bonjour plvmpt,

Merci pour le lien qui permet de confronter des avis...

L'échange qui a eu lieu sur ce lien est finalement décevant.
La formulation de l'énoncé est équivoque.

Il est évidemment "facile" pour quelqu'un d'entraîné à ce genre de problème, de "reconstituer" une interprétation "plausible" en procédant par élimination pour aboutir à la déduction que "son carré" signifie le carré du "nombre augmenté", et qu'il diminue par rapport à son carré avant augmentation....

Mais l'intérêt pédagogique de l'exercice est nul, pour ne pas dire négatif.
Les exemples qui sont donnés en illustration sont plus complexe à mathématiser... mais ils ne sont pas équivoques au plan du langage.

Posté par
Matheuux
re : Problème sur les IR 14-07-15 à 15:37

Pour vous répondre,
L'équation (x + 10)² = x² - 500 n'est pas une donnée de l'énoncé.
C'est l'équation à laquelle il faut aboutir.

Je trouve cet énoncé très tordu pour ma part.

Aussi, lorsque j'ajoute 10 à un nombre, son carré est diminué de 500, pourquoi élever x + 10 au carré?
x + 10 = x² - 500, me parait être la première erreur que vont faire les élèves.

Avez-vous des idées sur comment reformuler un tel énoncé, afin d'être le plus clair possible ?

En vous remerciant, une nouvelle fois pour cet échange.

Posté par
LeDino
re : Problème sur les IR 14-07-15 à 16:21

Citation :
Avez-vous des idées sur comment reformuler un tel énoncé, afin d'être le plus clair possible ?
Enfin une bonne question ...
Enfin pas tout à fait : parce que "l'énoncé le plus clair possible" n'est-il pas celui qui livre la solution sur un plateau ?

Exemple d'énoncé "trop" clair :
"Je pense à un nombre, auquel j'ajoute 10, et j'élève le résultat au carré.
Je trouve alors le carré de mon nombre, diminué de 500. Quel est ce nombre ?"

Un énoncé du même genre (mais non ambigu) :
"Dans dix ans, le carré de mon âge sera augmenté de 500 par rapport au carré de mon âge actuel. Quel est mon âge ?"

Posté par
Matheuux
re : Problème sur les IR 15-07-15 à 14:19

Merci pour ta réponse LeDino.
Ne serait-ce pas : "Dans dix ans, le carré de mon âge sera DIMINUE de 500 par rapport au carré de mon âge actuel. Quel est mon âge ?"

Ne serait-il pas plus simple de dire : "le carré de mon âge dans 10 ans sera diminué de 500 par rapport au carré de mon âge actuel".
Qu'en penses-tu ?

Posté par
LeDino
re : Problème sur les IR 15-07-15 à 14:24

Citation :
Ne serait-ce pas : "Dans dix ans, le carré de mon âge sera DIMINUE de 500 par rapport au carré de mon âge actuel. Quel est mon âge ?"
J'ai changé d'exercice, parce qu'un âge négatif c'est pas terrible ...
C'est pourquoi j'avais parlé d'énoncé du "même genre".

Posté par
LeDino
re : Problème sur les IR 15-07-15 à 14:27

Citation :
Ne serait-il pas plus simple de dire : "le carré de mon âge dans 10 ans sera diminué de 500 par rapport au carré de mon âge actuel".
Qu'en penses-tu ?
C'est esthétiquement joli, sémantiquement correct et mathématiquement valable. D'ailleurs c'est quasimment ce que j'ai proposé.

Sauf qu'un âge négatif pose problème dans la vie courante : tu ne peux pas t'inscrire à la crèche et encore moins boire de l'alcool ou jouer au casino ...

Posté par
LeDino
re : Problème sur les IR 15-07-15 à 14:34

Donc je vote pour :

"Dans dix ans, le carré de mon âge sera augmenté de 500 par rapport au carré de mon âge actuel. Quel est mon âge ?"
Cela produit une solution positive...
Et c'est à peu près équivalent.

Si on est joueur, on peut même tenter :  
"Dans dix ans, le carré de mon âge sera augmenté de 500. Quel est mon âge ?"
C'est toujours une figure de style... mais elle me semble moins litigieuse que celle de l'énoncé d'origine.

Posté par
Matheuux
re : Problème sur les IR 15-07-15 à 14:41

Ce n'est pas faux ce que tu racontes

Et tu penses que ta proposition : "Dans dix ans, le carré de mon âge sera augmenté de 500. Quel est mon âge ?" est simple de compréhension pour des 3èmes ?

Posté par
LeDino
re : Problème sur les IR 15-07-15 à 14:55

Citation :
Et tu penses que ta proposition : "Dans dix ans, le carré de mon âge sera augmenté de 500. Quel est mon âge ?" est simple de compréhension pour des 3èmes ?
Ca dépend pour qui.

Je ne suis pas prof donc je ne suis pas habitué à avoir un public d'élèves face à moi.
Je sais en revanche que si je pose ce problème à mon benjamin qui vient de terminer sa sixième, il se creusera la cervelle, comprendra l'énoncé et trouvera la réponse dans un temps raisonnable. Il est joueur ...

Il trouvera probablement sans poser d'équation : il prendra un âge, calculera la différence des carrés entre âges décalés de dix ans, augmentera l'âge d'une année... et il finira par trouver.

Pour une classe de troisième "standard", cet énoncé en bloquera quelques uns je pense.
Il bloquera déjà ceux qui renonceront avant d'avoir commencé.
Et ceux qui n'ont pas les armes.
Tous ceux-là échoueraient à comprendre même avec un énoncé plus clair encore...

La question devient : combien perds-tu d'élèves quand tu rends l'énoncé un peu plus complexe ?

Quoi qu'il en soit : qu'est-ce qui t'empêche de faire l'expérience ?

Posté par
LeDino
re : Problème sur les IR 15-07-15 à 15:04

... et de les accompagner : en aidant un peu ceux qui ne comprennent pas, à décoder l'énoncer.

Posté par
Matheuux
re : Problème sur les IR 15-07-15 à 15:04

Rien du tout, mais je pense qu'il est judicieux de se poser toutes les questions au préalable et de savoir quels vont être les obstacles pour les élèves, afin de pouvoir y répondre au mieux.

Posté par
LeDino
re : Problème sur les IR 15-07-15 à 15:09

Se poser des questions est la plupart du temps judicieux .
J'espère que tu commences à avoir quelques réponses...

Je ne suis pas prof, mais j'ai donné pas mal de cours (pas qu'en maths, et pas qu'à des élèves).
D'une manière générale, je crois beaucoup à la progressivité de la difficulté.
Elle permet de se mettre en confiance et de se familiariser peu à peu avec les outils.

Et les enfants ont l'habitude de ça : c'est le principe de base de tous leurs jeux de console ...

Posté par
LeDino
re : Problème sur les IR 15-07-15 à 15:09

Si tu tentes l'expérience avec cet énoncé, raconte nous ...

Posté par
Matheuux
re : Problème sur les IR 15-07-15 à 15:27

Pas de problème, merci beaucoup pour ces conseils en tout cas.



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