Produit de nombres relatifs avec un facteur 0

Bonsoir,

On sait que, d'après la règle des signes :
Le produit de deux nombres relatifs de même signe (resp. de signes différents) est un nombre positif (resp. négatif).
Aussi, question d'un élève :
Comment fait-on pour 0 x (- 2) ?
L'élève savait très bien que le résultat était égal à 0; cependant, sa question renvoyait au fait que la propriété n'était pas assez précise pour le cas où l'un des facteurs était 0.
En effet, ce nombre étant à la fois positif et négatif, comment déterminer bétement le signe de ce résultat ?
De même, pour le produit de plusieurs nombres relatifs, - 2 * 3 * 0 * (- 6) * ( - 4).
Il s'agit de compter lee nombre de facteurs négatifs, mais dans ce cas, comment fait-on avec le 0 (suite de sa question) ?

Je trouve la question pertinente pour un 4ème.

Réponses

  • Et bien il suffit de dire que quel que soit le signe que l'on affecte à 0, puisque la distance à zéro du produit est égale au produit des distances à zéro des facteurs, on retombe sur nos pieds.

    On peut palier cela en mettant d'abord la propriété qui dit que dès qu'un facteur est nul, le produit est nul.
    Le cours est ainsi mieux construit peut-être.
    Puis donner la propiété ("règle des signe") dans le cas où aucun facteur n'est nul.

    On a la même genre de discussion en 5ème : (propriété) le signe du résultat est celui du nombre possédant la plus grande distance à zéro (comme -5+5). On retombe sur nos pieds car on effectue la différence.
    Là encore, on disant d'abord : par définition, -5+5 = 0 etc.
  • Donc tu me conseilles à l'avenir d'écrire la propriété produit nul dans le cas d'un facteur nul (*) et d'ensuite de considérer (pour la règle des signes et la propriété sur comment déterminer le produit de deux nombres relatifs) que des nombres non nuls (**) ?
    Mais du coup, le cas où a * 0 = 0 est vu en même temps que (*) ou après (**) mais ça ne peut pas être un cas particulier de (**) puisqu'on considère que des nombres relatifs non nuls ?
  • En fait c'est comme on veut.

    On peut faire : (langage parlé, pour donner juste une idée)

    Propriété : Si au moins un des facteurs est nul, alors le produit est nul.

    Propriété : Si aucun facteur n'est nul, alors le produit n'est pas nul et vaut - Bla-bla-bla signe et distance à zéro -.

    Remarque (éventuellent orale) : on peut étendre la deuxième propriété au cas où l'un des facteurs est nul car cela donne quand même le bon résultat (en choisissant n'importe quel signe).

    Selon l'approche il peut s'agir de définitions (au moins pour le produit de deux facteurs).
    En vérifiant que c'est compatible avec les priorités vues en 5ème sur les relatifs.
  • Bonjour,

    Je vois les choses autrement.

    La règle énoncée est vraie, pour tout nombre et donc pour zéro et il ne faut pas traiter zéro comme un cas à part.

    Le produit de deux nombres relatifs de même signe est un nombre positif.

    Exemple de l'élève : $0 \times -2 = 0.$

    Pour appliquer cette règle, comme $-2$ est un nombre négatif, on peut considérer que $0$ est un nombre négatif. Le résultat est donc positif. Et on sait que $0$ est un nombre positif. Donc la règle est vérifée.

    Non ?

    Considérer que la règle n'est pas assez précise pour $0$ est une erreur.
  • Certes. La question de l'élève est "que choisit-on comme signe pour 0 ?" d'après ce que j'ai compris.
    Si on ne dit rien, alors il persiste un oubli, voire un manquement.

    Pour voir le problème, comment programmer un ordinateur qui appliquerait cette propriété : comment choisir le signe de 0 ?
    On peut dire "quand on voit 0, c'est le signe +", ou pas...
  • Bonjour @Dom,

    Je crois l'avoir écrit.

    L'ordinateur prend le signe de $-2$, trouve qu'il est négatif. Pour appliquer la règle, il faut deux nombres de même signe. Or $0$ est négatif, donc l'ordinateur lui attache ce signe et utilise la règle pour conclure que le résultat, $0$ est positif. C'est vrai.
  • En effet je ne comprends pas.
    Et pour $+2\times0$ l'ordinateur, que fait-il ?
  • Si on affecte un signe, par exemple +, à 0 par défaut, je conviens que le problème est réglé.
    Mais la question de l'élève est alors "ben pourquoi on nous a dit que 0 a les deux signes ?"
  • Bonjour @Dom,

    Les élèves comprennent que zéro est positif et négatif. C'est la définition : un nombre positif est supérieur ou égal à zéro ; un nombre négatif est inférieur ou égal à zéro. Et zéro égal zéro.

    Si eux le comprennent, tu le peux aussi.
  • Je crois qu'il y a un malentendu.
    La question de l'élève est pertinente et je ne trouve pas que tu y répondes.
    Mais cela vient peut-être de moi (je suis sincère).

    Peut-être que cela conviendra à @Arturo
  • Dom,

    penses-tu vraiment qu'il est faux de penser que 0 est positif et négatif ? En maths, évidemment, ne pas confondre avec les applications informatiques qui règlent les problèmes de signe par des conventions techniques, non mathématiques.

    Cordialement.
  • Ha mais non justement, je suis d'accord sur les deux signes de 0.
    J'essaye de "répondre à l'élève" qui demande comment on fait.

    Je n'ai pas trouvé très convaincant la proposition d'YvesM : "comme -2 est négatif, on peut considérer que 0 est négatif".
    On donne à 0 le signe du facteur placé devant. C'est ce que je trouve étrange si c'est cela qu'on raconte à l'élève.

    Je préfère dire "essaye en mettant le signe que tu veux, tu verras que ça marche quand même".
  • Je ne vois pas bien où est le problème. 0 est à la fois un nombre positif et négatif. Qu'on le multiplie par un nombre positif ou négatif, d'après la règle des signes, le résultat sera à la fois positif et négatif. Donc égal à 0. Idem pour le produit de plusieurs nombres relatifs.
  • Je pense que "tout le monde" a compris cela.
    C'est la propriété (ou règle) qui est mal dite : on compte le nombre de facteurs négatifs.
    Quand 0 est l'un des facteurs, quel est ce (seul) nombre ?

    Plus simplement, on demande de déterminer le signe de chaque facteur et 0 en a deux.
    Je comprends que ça interpelle l'élève curieux de 4eme.

    On se rejoindra au moins sur la formulation ambiguë, peut-être ?
  • Je te comprends mieux, Dom.

    Mais c'est seulement une question de français, et en français courant, "le" est employé pour désigner une chose unique, mais aussi dans des cas plus flou, indéfinis en genre et en nombre ("le vendeur" peut très bien être une vendeuse, voire plusieurs vendeurs).
    Ici, il faut profiter de l'occasion pour féliciter l'élève attentif, expliciter le cas particulier pour lequel justement la règle s'applique encore en prenant n'importe quel signe pour 0.

    Plus généralement, je suis très surpris par ces nombreuses questions de pédagogie où des questions de manipulation de la langue sont prises pour des questions de mathématiques. C'est d'autant plus gênant que les contenus mathématiques en collège lycée s'allègent de réforme en réforme (*), mais ceci explique peut-être cela : faute de contenu on discute sur les mots, sur la place d'une virgule.

    Cordialement.

    (*) dire qu'à une époque on parlait de relations d'ordre et d'équivalence en sixième !
  • Bonjour,
    Je n'ai pas lu la discussion en détail, mais j'interviens juste pour signaler que si en France nous considérons que 0 est à la fois positif et négatif, il n'en va pas de même partout ailleurs:
    Die Zahl Null ist weder positiv noch negativ
    Le nombre zéro n'est ni positif, ni négatif

    Je crois que cette différence de point de vue avait déjà été relevée dans une discussion passée.
  • Du coup, ça simplifie les choses. 0 est un cas à part, on multiplie par 0, on obtient 0. Et pis c'est tout !
  • Réponse : étant donné que le produit est nul, il a le signe que l'on veut, que l'on n'écrit pas pour 0 en général.
    Si l'on applique la régle des signes à un produit de facteurs en supposant qu'un facteur zéro à un certain signe, on trouve un certain signe pour ce produit, mais on peut aussi bien supposer que ce facteur zéro a l'autre signe, et on trouve alors un produit de signe contraire. Quel est le seul nombre qui est aussi bien positif que négatif ? C'est zéro. Donc le produit est nul.
    Il faudra expliquer à cet élève d'arrêter de passer du temps à compter les signes des facteurs d'un produit où il y a un facteur nul !
    Sinon, il pourra s'amuser à chercher le signe de $0\times (-1)\times 2\times 0\times (-3)\times 0\times 4$, étant bien entendu que chaque zéro peut avoir son propre signe...
  • Suite au message de jacquot :
    C'est effectivement un choix. De ce fait, les mots "positiv" et "negativ" ne sont pas des traductions de "positif" et "négatif".

    Cordialement.

    NB : Quand j'enseignais en collège, lycée, et même IUT, j'employais systématiquement "positif ou nul" pour qu'il n'y ait pas de doute dans la tête des auditeurs.
  • Bonjour @jacquot,

    En allemand, "positiv" signifie, en français, "strictement positif".

    La traduction de la phrase "Die Zahl Null ist weder positif noch negatif" est "Le nombre zéro n'est ni strictement positif ni strictement négatif".

    J'ai été dans une école allemande de mes 10 ans à mes 16 ans, et j'ai travaillé en allemagne deux ans. Les allemands distinguent : strictement negatif, nul, strictement positif ; et préfèrent être explicites quand l'égalité n'est pas exclue et disent "strictement positif ou nul", "positif oder Null" à la place de notre "positif". D'un point de vue pédagogique, ceci évite bien des confusions dans les énoncés...
  • Bonjour à tous,
    Dom a bien compris la question de l'élève et cela peut surprendre lorsque celui-ci applique "bêtement" cette propriété.
    Finalement, on sait tous (et heureusement) que le produit est égal à 0 ; cependant, cette propriété peut poser quand même le problème pour certains élèves.
  • Bref, vous avouerez que ma proposition initiale (mon deuxième message pour être exact) permet de prévenir simplement les questions existentielles ( liées aux diptères ;-)).
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