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simplification de radicaux imbriqués (I)

Posté par
perroquet
11-09-22 à 13:26

Bonjour à tous.

Il est bien connu que \sqrt{3+2\sqrt{2}}= 1+\sqrt{2}.
Cette égalité fait souvent l'objet d'un exercice en seconde. Elle permet de simplifier des résultats dans les classes de niveau supérieur.

Souvent, les étudiants qui  découvrent ce type de résultats demandent comment on peut savoir qu'on peut simplifier certains radicaux de la forme \sqrt{a+b\sqrt{c}}.
S'il n'est pas trop compliqué de deviner par exemple que \sqrt{11+2\sqrt{7}}=2+\sqrt{7}, comment savoir si on peut simplifier  \sqrt{4+\sqrt{15}}  ou \sqrt{4+3\sqrt{2}} ?

Dans le post suivant, je vous proposerai un exercice qui permet de répondre en partie à cette question.

Posté par
perroquet
re : simplification de radicaux imbriqués (I) 11-09-22 à 13:35

On suppose que a et b sont deux rationnels strictement positifs et que b n'est pas le carré d'un rationnel.
Donner une condition nécessaire et suffisante pour qu'il existe deux rationnels \alpha et \beta tels que:
\sqrt{a+\sqrt{b}} = \sqrt{\alpha}+\sqrt{\beta}

Application:
simplifier  \sqrt{3+2\sqrt{2}}   et   \sqrt{4+\sqrt{15}}

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : simplification de radicaux imbriqués (I) 11-09-22 à 13:53

Bonjour,
Je donne une condition suffisante :

 Cliquez pour afficher

Et les réponses pour les applications :
 Cliquez pour afficher

Posté par
jandri Correcteur
re : simplification de radicaux imbriqués (I) 11-09-22 à 13:57

Bonjour,

il y a une petite coquille dans le premier post de perroquet, il faut lire \sqrt{11+4\sqrt{7}}=2+\sqrt{7}

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : simplification de radicaux imbriqués (I) 11-09-22 à 14:05

La condition suffisante que j'ai donnée est aussi nécessaire

Posté par
jandri Correcteur
re : simplification de radicaux imbriqués (I) 11-09-22 à 15:34

Je précise la réponse de Sylvieg :

 Cliquez pour afficher

Posté par
perroquet
re : simplification de radicaux imbriqués (I) 11-09-22 à 16:21

@Sylvieg

 Cliquez pour afficher


@jandri
Merci pour la rectification sur \sqrt{11+4\sqrt{7}}
 Cliquez pour afficher

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : simplification de radicaux imbriqués (I) 11-09-22 à 16:23

Merci jandri d'avoir donné cette précision essentielle

Le "non nul" me semble superflu. Je me trompe ?

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : simplification de radicaux imbriqués (I) 11-09-22 à 16:26

Oui perroquet, j'ai vu !

Posté par
jandri Correcteur
re : simplification de radicaux imbriqués (I) 11-09-22 à 16:37

Sylvieg

j'ai écrit non nul car si r est nul alors b est le carré d'un rationnel, ce qui est exclu par l'énoncé.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : simplification de radicaux imbriqués (I) 11-09-22 à 16:48

Oui, les données de l'énoncé impliquent que r est non nul.
On n'est donc pas obligé de l'écrire dans les conditions.
Mais bon, c'est un détail pas passionnant



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