Montrer que $\Z$ est intègre

Bonjour.
Comment justifier à des élèves la règle du produit nul, en restant dans $\Z$ (et même dans $\N$) ?

Réponses

  • La valeur absolue du produit de deux entiers non nuls est supérieure ou égale à celle des deux entiers en question. Un produit de deux entiers non nuls est donc non nul. Les élèves se convainquent assez facilement qu’un produit est nul ssi un facteur est nul, je ne pense pas que dans le secondaire il soit utile de convaincre davantage.
  • Supposons que deux entiers naturels $n$ et $m$ soient non nuls. Alors $n \geqslant 1$ et $m \geqslant 1$ donc $mn \geqslant 1 \times 1 = 1$ (dessine un rectangle de côtés $n$ et $m$ et montre qu'il contient un carré $1 \times 1$ c'est a priori assez convaincant) et ainsi le produit de deux entiers naturels non nuls est non nul.

    Pour $\mathbb{Z}$, il suffit en plus de connaître la règle des signes.

    Edit ; devancé
  • Merci bien, c'est très clair.
  • J’aime bien la preuve par inclusion du carré unitaire dans tout rectangle entier.
  • Moi aussi ! Très joli.
  • Pourquoi le justifier ?

    Sinon tu le fais sur Q et tu dis qu'à fortiori Z et N sont intègres.
  • Une somme d'entiers naturels est nulle si et seulement si chaque terme de la somme est nul.

    Si $a>0,b$ sont des entiers naturels, alors $a\times b=\underbrace{b+b+...+b}_{a \text{ fois}}$

    La règle, un produit d'entiers est nul si et seulement si l'un des facteurs est nul, est équivalente à , un produit de nombres entiers non nuls est toujours non nul.

    PS:

    Une somme de $n>0$ entiers naturels non nuls est au moins égal à $n$, c'est à dire qu'elle est non nulle.
  • Superkarl,
    Je pense qu’il est du devoir du prof de math d’au moins préparer une justification à toute affirmation.

    FDP,
    Merci pour cette vision!
  • Lorsque un élève demande une justification, plutôt que de l’avoir préparé, une belle discussion s’impose.
  • Je crois qu'il ne faut pas toujours penser justification en termes de preuve/démonstration formalisée.

    Un élève qui connait ses tables de multiplications sait qu'il n'y a pas d'autres possibilités pour obtenir un produit $a.b$ qui vaut $0$ que d'avoir un des facteurs qui est nul (si on suppose que $0\leq a,b\leq 10$ )

    Une démonstration incompréhensible pour un élève de collège:

    Soient $a,b$ des réels tels que $a\times b=0$

    De deux choses l'une,
    Soit $a,b$ sont tous les deux nuls, soit l'un des deux est non nul. Dans ce dernier cas on peut supposer que c'est $a$ qui est non nul.

    On divise les deux membres de l'égalité $a\times b=0$ par $a$ qui est non nul.
    On obtient que $b=0$.

    (il n'est pas exclu que cette "preuve" soit une belle arnaque)

    Donc dans tous les cas si $a\times b=0$ nécessairement $a=0$ ou $b=0$ , $a,b$ pouvant être tous les deux nuls.
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