Logarithme et racine nième en ES

Bonjour
En terminale ES on peut résoudre $x^n =a$ avec les racines $n$-ièmes ou il faut utiliser le $\ln$ ?

Réponses

  • Il faut pour quoi? Suivre le programme ou pour post BAC?

    En fac d'éco, je suis économiste, il faut savoir les choses suivantes au début de L1:
    - racines n-ièmes
    - liens entre les racines n-ièmes et les puissances fractionnaires
    - puissances négatives
    - maitriser le logarithme népérien.
    - savoir résoudre équations et inéquations
    - étude des fonctions

    et

    savoir calculer.... ce qui n'est pas trop le cas.

    Si vous pouvez limiter l'usage de la calculatrice, ce sera un énorme plus.
  • Bonjour
    Il faudrait déjà savoir ce que l'on cherche;-)
  • Tu peux d'abord démontrer dans ton cours que pour $x$ et $a$ réels strictement positifs et $n$ entier naturel non nul:
    $x^n=a$ équivaut à $x=a^{\frac{1}{n}}$

    Ensuite, tu peux utiliser directement cette propriété pour résoudre certaines équations ce qui évitera des calculs fastidieux avec le ln....
    Utiliser le ln pour résoudre l'équation $(2x-5)^{11}=7$ me parait totalement débile lorsque l'on connait cette proprété utile.....
    Liberté, égalité, choucroute.
  • Pour faire court:
    Si on cherche x alors racines n-ième, si on cherche n alors ln
  • C'est vrai que le programme ne le précise pas, il est juste écrit : "résoudre une équation de la forme x^n = k sur ]0; +inf[ avec k de ]0; +inf[ et n de N".


    Ce qui est gênant dans la démo pour montrer que la solution est la racine n-ième de k, c'est qu'on utilise cette propriété :

    1/n ln k = ln (k^(1/n)) alors que dans le cours sur le ln, on énonce la propriété que pour des entiers (relatifs) : ln(a^n) = n ln(a)....bref, encore un point bancal !



    un QCM de bac ES récent demandait la réponse sous forme exp(1/n ln(k))...comme quoi, faut voir les deux.


    Pourquoi ne pas accepter la notation avec la racine xième de la calculatrice (au même titre que la racine carrée, la racine cubique...)?
  • Section ES? ah oui je comprends mieux....faut pas chercher de logique, on nage dans l'absurde désormais...
  • Ouais, enfin, un QCM, ils ont la réponse, suffit en gros de tester...
  • L'équation de RM peut se résoudre de tête, soit avec la règle des 70 des économistes (un taux d'intérêt ou une croissance de 1 % double le capital, ou la variable, en 70 ans), soit (plus précis) avec les logarithmes décimaux en ayant mémorisé (mais rapide à retrouver) log2=0,301; log3=0,477 et log7=0,845. De tête : un peu moins de 3,1. A la calculatrice Windows : 3,0967564185848101254088137770179.
  • Ben voilà, ce soir j'apprends que pour résoudre l'équation (1+x)^5=1,4 une prof de terminale S a enlevé la moitié des points pour ceux qui ont utilisé la racine cinquième. ...sous prétexte que...pas au programme. ..j'enrage et c'est bien la preuve que l'on veut fabriquer des moutons biens dociles...
  • Elle a tout à fait raison. Surtout si c’est en DM! Je n’accorde aucun point à ceux qui me résolvent en Seconde des équations à l’aide du discriminant : nous ne sommes pas là pour avantager davantage que nécessaire ceux qui bénéficient de soutien scolaire.
  • Je suis opposé au discriminant dans tous les cas où on peut s'en passer c'est à dire quand on peut factoriser par un facteur en commun et/ou identité remarquable en première et terminale. Comparer l'usage recette du discriminant sans réfléchir en seconde (effectivement hors programme ) et l'usage de la racine nième en terminale S j'estime que ce n'est pas du tout du même ordre...encore une fois, à programme minimaliste et absurde on a souvent prof minimaliste et absurde aussi...
  • J'oubliais...sans même parler de soutien scolaire. ...beaucoup de manuels récents d'exercices corrigés utilisent la racine nième dans leur correction. ..
  • Si en Seconde ils venaient à avoir une équation du Second degré à résoudre, évidemment qu’il faudrait passer par une autre méthode. Bien sûr que si le problème est le même : un outil ne peut être utilisé que quand il a été utilisé en classe. A ce moment là on peut aussi utiliser la dérivation pour les études de variation de fonctions de la classe de Seconde! Je ne vois pas de quels manuels récents tu veux parler pour la racine n-ième (ça m’intéresse!!!) Et ce n’est absolument pas minimaliste que d’apprendre à résoudre des problèmes avec les outils dont on dispose à un instant t alors que l’outil performant n’a pas encore été vu!
  • Et utiliser la touche de la calculatrice racine cubique pour résoudre x^3=8 cela vous dérangerait en seconde?
    Je ne parle pas de manuels de cours mais de livres d'exercices que l'on peut acheter séparément pour les élèves qui veulent travailler tout seul...
  • Cette équation n’est pas au programme de Seconde (mais le sera l’an prochain) mais de Première. Donc cette année la question ne se posera pas. L’an prochain elle se posera. Je pense en parler en effet. La racine cubique est intuitive si on a compris la racine carrée. En revanche la puissance 1/3 je n’en parlerai pas.
  • :-D la racine cubique est intuitive mais pas la racine cinquième pour un terminale S???
    Le "la puissance 1/3 je n'en parlerai pas" elle est énorme celle là. ..il me semble que depuis le collège ils savent que (a^n)^m=a^mn...
    J'imagine la tête des profs de prépa quand on va leur sortir du ln avec ce style d'équations. ..mais monsieur, on ne sait rien, on avait un "prof pedagogo" qui nous interdisait de faire des mathématiques...
  • Je ne crois pas qu’il y ait de calculs sur les puissances au collège. A moins que cela soit revenu très récemment.
  • Je confirme qu'il y a bien toutes les formules de puissances en troisième.
  • Biely, tu me demandes si je peux parler de la racine cubique, je te réponds : dans le cadre de l’étude de la fonction cube. Jusqu’à preuve du contraire les équations dont tu parles sont rencontrées dans un chapitre sur le ln, pas les fonctions puissances! Quant à la propriété que tu cites, elle est vue pour des exposants entiers! Bref, traite moi de pédagogo si ça te chante. J’ai déjà exprimé ici que je maintenais de vraies exigences alors que j’enseigne dans le 93, je peux te garantir que ce n’est pas la majorité! Donc au lieu de critiquer sans savoir, je t’invite à venir enseigner ici, ça tombe bien on cherche des profs de maths compétents!
  • Votre discours sur le 93 pour vous justifier c'est du blabla...si vous estimez que vos élèves comprennent la racine cubique à l'intuition je ne vois vraiment pas en quoi ils ne seraient pas capables de comprendre à l'"intuition" la racine cinquième. ..je ne suis d'ailleurs pas certain que vos élèves soient ravis de vos ln et exp dans la résolution dans ce style d'équation ...je ne vois vraiment pas le rapport avec le 93 et je rappelle que je parlais de la terminale S donc d'élèves qui sont assez susceptibles de continuer les maths dans leurs études.
  • Dans tous les cas si on était logique on expliquerait la définition de composés de fonctions, de bijection et bijection réciproque, donc même votre résolution est aussi hors programme que la mienne en réalité. ..
  • Kioups a écrit:
    Je ne crois pas qu’il y ait de calculs sur les puissances au collège. A moins que cela soit revenu très récemment.

    Je ne crois pas qu’il y ait des maths au collège. A moins que cela ne soit revenu très récemment.....
    Biely a écrit:
    pour résoudre l'équation (1+x)^5=1,4 une prof de terminale S a enlevé la moitié des points pour ceux qui ont utilisé la racine cinquième.

    1)Méthode simple et efficace accessible à 99,9% des élèves de Terminale:

    $(1+x)^5=1,4$

    $1+x={1,4}^{\frac{1}{5}}$

    $x={1,4}^{\frac{1}{5}}-1$


    2)Méthode de bourrin, aussi fine que du suif de baleine:

    $(1+x)^5=1,4$

    $\ln (1+x)^5=\ln 1,4$

    $5\ln (1+x)=\ln 1,4$

    $\ln (1+x)=\frac{\ln 1,4}{5}$

    $1+x=e^{\frac{\ln 1,4}{5}}$

    $x=e^{\frac{\ln 1,4}{5}}-1$

    Comme par hasard, chez EDNAT, on a choisi la méthode de bourrin.....Chez EDNAT, on adore brimer les gens élégants et récompenser les bourrins (c'est vrai pour les élèves comme pour les profs...)
    Liberté, égalité, choucroute.
  • biely : je découvre avec stupeur que les programmes sont de nouveau par classe et plus par cycles... Bon, après vérifications des programmes du cycle 4 (en vigueur à la rentrée 2018, je ne crois pas qu'il y en ait eu d'autre depuis) : La mise en acte de produits et de quotients de puissances de même base résulte de l’application de la définition plutôt que
    de celle d’une formule.
    Pas de formule, encore moins de puissances de puissances.

    Ramon : mais si, on fait encore des maths au collège.

    De toutes façons, les deux rédactions sont fausses. En TS, j'attendrais plutôt la première rédaction, mais il manque juste l'essentiel, le domaine de résolution...
  • @Badiste, dans les bons lycée ils font du hors programme et savent ce que c’est la racine 5ieme. Les meilleurs iront en prepa. Mais tes meilleurs, qui ont les mêmes connaissances que les élèves des bons lycées, n’iront pas à cause des mauvaises notes pour hors programme.
  • Des profs hurlent à la mort (car ce n'est pas écrit dans leur bible) contre l'utilisation de la racine nième en terminale S mais ces mêmes profs ne se posent pas de questions quand il s'agit d'appuyer sur la touche de la calculatrice cos^(-1) (version collège) ou Arcos (version lycée) pour résoudre une équation du style cos(x)=0,2 (en prenant garde de ne pas "piéger" l'élève par rapport au choix de l'intervalle)
    En troisième et seconde on adore désormais faire des enchainements de fonctions sous forme d'algorithme mais il est interdit de parler de la loi "rond" (loi rond inconnue même des terminales S).
    En terminale fini la dérivée de compositions de fonctions , ce n'est plus au programme sauf dans le cas f(ax+b)..(ah les fourbes..) mais cela n'empêche pas de dire que la dérivée de exp(u)=u'exp(u) (magnifique...), du coup fini les vraies justifications que telle ou telle composée de fonctions est dérivable sur un intervalle I. On ne justifie plus rien d'ailleurs, ni la dérivabilité , ni la continuité et on balance du TVI alors que c'est le théorème de la bijection...Il faudra m'expliquer en quoi le terme bijection est un gros mot. Les élèves peuvent constater sur leur calculatrice (si indispensable pour certains) que au dessus de la touche sin il y a marqué en tout petit arcsin, de même avec cos/arcos, ln/exp et..x^n/racine nième etc...On enseigne aux collégiens que 0 est l'élément neutre de la loi addition, que 1 est l'élément neutre de la loi multiplication , on pourrait il me semble faire comprendre aux lycéens que la fonction identité est la fonction "neutre" de la loi rond et que si on trace la fonction carré, la fonction racine carré et la fonction identité on constate un phénomène (sur l'intervalle positif) qui est exactement le même qu'avec la fonction exp et ln...Bref on pourrait essayer d'éclairer les ampoules pour y voir un peu plus clair au lieu de les éteindre une à une en tapotant comme un âne sur sa calculatrice...
    @kioups oui , bien entendu qu'il manquait le domaine de résolution et que c'est une énorme faute de l'oublier mais vous avez bien compris que ce n'était pas le sujet ici.
  • Au lieu de critiquer les profs, critique le système et ceux qui décident à notre place. Et puisque tu sais tout sur tout, écris toi-même le programme, on verra si tu as une large adhésion! D’ailleurs, pour te rassurer, il est effectivement possible de faire bcp mieux en la matière on est bien d’accord!
  • biely : ben quand même... la résolution dans $\mathbb{C}$ est beaucoup plus intéressante, on peut parler des racines 5èmes de l'unité, ça a pour moi toute sa place dans le programme de TS... m'enfin...
  • Kioups a écrit:
    mais si, on fait encore des maths au collège.

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    Liberté, égalité, choucroute.
  • Il manque une ligne...
  • Biely a écrit:
    il est interdit de parler de la loi "rond"

    Un prof de maths m'a un jour raconté qu'en TS, il avait écrit au tableau $g \circ u$ et un élève avait répondu: "Monsieur vous avez fait deux fautes, ça s'écrit "goût". "
    Liberté, égalité, choucroute.
  • Je ne comprenais pas trop pourquoi notre prof de maths nous parlait de brouillard.
  • C'est grave si...
    il y a deux ans j'ai fait un cours sur les puissances à mes élèves de 4ème (le même que celui que mon fils fait en ce moment en 4ème dans un autre collège)?
    si j'ai parlé de racine énième à mes TES (oui, ils ont eu la vraie définition, puis ils ont bien compris la touche de la calculatrice !) ?
    et si j'ai parlé de la loi o et des bijections à mes TS (il faut dire que quand on leur enseigne le théorème de la bijection, c'est quand même tentant de leur dire ce que veut dire ce mot ! En revanche je n'ai pas parlé, ni de surjection, ni d'injection) ?
  • Je ne me prononce pas sur les programmes, mais le concept de racine n-ième me semble plus primitif que celui de logarithmes. Mon ancien manuel de terminale C parlait d'abord de puissances fractionnaires, admettait qu'on pouvait étendre par continuité en une fonction à variables réelles $x \mapsto a^x$ (pour $a>0$ fixé), puis introduisait l'exponentielle, et enfin le logarithme défini comme sa réciproque.
  • A cette époque (année 80) on avait des programmes qui avaient de la matière et qui donnaient du sens. On parlait de bijection, de bijection réciproque. Certains vont me dire qu'en terminale C on avait plus d'heures qu'aujourd'hui , oui mais ce n'est pas une excuse pour ne pas donner du sens à ce que l'on fait.
    La seule partie du programme que je n'ai jamais compris et qui est toujours d'actualité(mais en pire) c'est pourquoi on n'introduit pas le chapitre des limites avant celui sur les dérivées(et la continuité également ). Le pire étant actuellement pour les ES qui voient en début de chapitre des limites qu'on leur infligent avec l'introduction du nombre dérivé (pratiquement aucun élève ne comprend ce qu'il fait ni le but) pour ensuite totalement les oublier même en terminale...soit on fait les choses à peu près correctement soit on ne les fait pas du tout...
  • Quel que soit l'ordre, la notion de nombre dérivé est essentielle pour aborder les fonctions dérivées. On l'utilise encore ensuite énormément (au moins en TS) mais principalement dans le cadre de démonstrations...
  • Il n’y a plus de limites en maths ES... oui je suis d’accord avec toi, qu’il est logique de les introduire avant la dérivée.
  • Ha si si, il y a des limites : les limites de suites géométriques de raison positive.
    Algebraic symbols are used when you do not know what you are talking about.
            -- Schnoebelen, Philippe
  • @nicolas.patrois
    exact, d'ailleurs en ES on apprend que (q tend vers plus infini) lim q^n=0 pour q compris en 0 et 1 (1 exclu) alors qu'en S c'est pour q strictement compris entre -1 et 1:-D:-D
  • @nicolas.patrois, hum... je n'ai pas compris. Il y a des limites ou il y a une "limite" d'un type de suite? Si je demande à mes ES en L2 de prouver que la fonction est continue, ils ont des connaissances pour le faire?
  • On ne le démontre pas, on agite les bras et on fait deviner le truc.
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            -- Schnoebelen, Philippe
  • Même plus la peine d'agiter les bras...l'éducation nationale a inséré en sourdine de nouvelles conventions du style : les flèches dans un tableau de variations impliquent automatiquement la continuité de la fonction...encore une fois on pratique la tactique: on n'explique rien mais on est couvert...
    @vorobichek
    la réponse à votre dernière question est bien entendu: non...
  • Les flèches dans les tableaux de variation ont toujours signifié la continuité. Les discontinuités s'indiquent par des doubles barres.
  • C'est une plaisanterie ? Les doubles barres ne sont pas là pour indiquer la discontinuité. Les doubles barres indiquent dans le tableau de variations d'une fonction, les valeurs pour lesquelles la fonction n'est pas définie. Il n'a aucun sens de discuter de la continuité ou de la discontinuité, là où une fonction n'est pas définie.
    Karl Tremblay 1976-2023, je t'appréciais tellement.
  • Ha oui au temps pour moi pour les doubles barres. Je maintiens qu'on m'a toujours dit que les flèches implicitent la continuité.

    De toute façon on s'en fout, le tableau de variation est un outil franco-français utilisé uniquement dans le secondaire et qui ne sert à rien. Je n'ai jamais utilisé un tableau de variation une fois le bac en poche.
  • @héhéhé
    Le "on m'a toujours dit"remonte à combien d'années ?...
  • Cela semble être une convention (pas uniquement dans les programmes du lycée).
    Pour moi, c’est le cas depuis au moins 25 ans.
  • Quand j'étais au lycée c'est-à-dire une quinzaine d'année.
  • Bonjour.

    J'ai rencontré les flèches dans les tableaux de variation vers 1964, en troisième. Jusqu'en première, on ignorait la continuité, ou plutôt, elle était implicitement supposée (on n'avait que des fonctions continues); et à cette époque, on ne s'y intéressait vraiment que dans le supérieur. Les profs ne formalisaient une notion que lorsqu'il était nécessaire de le faire (*).
    Puis on a voulu tout éclaircir, en même temps que construire les mathématiques pas à pas ("maths modernes"), puis on a voulu tout expliquer aux élèves pour que "personne ne soit nul", et dans ce mouvement, on a perdu les mathématiques de vue.
    Donc c'est un faux débat de savoir si le cours a dit quelle est la signification exacte des flèches ou pas. Les profs, comme les élèves, tracent la représentation graphique d'un trait continu, sans qu'ait été définie la continuité. Aucune importance, puisque la notion n'a pas encore été vue sérieusement. Et si un élève s'interroge, on peut aller plus loin avec lui.

    Cordialement.

    (*) et beaucoup de notations étaient implicites; ce qui perturbait pas mal d'élèves, mais simplifiait la vie de ceux "qui comprennent"
  • Voire probablement plus de trente ans.
    Algebraic symbols are used when you do not know what you are talking about.
            -- Schnoebelen, Philippe
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