Profs
FicheNiveau : 2NDE

Racines carrées : règles de calcul et simplification

Définition de √a, règles √(ab) = √a √b et √(a/b), simplifier √(k²m) en k√m, réduire une somme de racines, éviter √(a + b) = √a + √b.

L’essentiel

Pour un réel a≥0a \geq 0, la racine carrée a\sqrt{a} est le nombre positif dont le carré vaut aa :

a≥0et(a)2=a\sqrt{a} \geq 0 \qquad \text{et} \qquad \left(\sqrt{a}\right)^2 = a

Par exemple, 49=7\sqrt{49} = 7. La racine d’un nombre négatif n’existe pas.

Pour tout réel aa, a2=∣a∣\sqrt{a^2} = \lvert a \rvert : (−3)2=9=3\sqrt{(-3)^2} = \sqrt{9} = 3, et non −3-3.

Pour a≥0a \geq 0 et b≥0b \geq 0 (et b≠0b \neq 0 pour le quotient) :

a×b=a×bab=ab\sqrt{a \times b} = \sqrt{a} \times \sqrt{b} \qquad\qquad \sqrt{\dfrac{a}{b}} = \dfrac{\sqrt{a}}{\sqrt{b}}

Pourquoi la première règle ? a×b\sqrt{a} \times \sqrt{b} est positif, et son carré vaut (a)2×(b)2=ab\left(\sqrt{a}\right)^2 \times \left(\sqrt{b}\right)^2 = ab. C’est donc le nombre positif dont le carré est abab, c’est-à-dire ab\sqrt{ab}.

Simplifier une racine

But : écrire N\sqrt{N} sous la forme kmk\sqrt{m}, avec mm entier le plus petit possible.

  1. Chercher le plus grand carré parfait qui divise NN : 4,9,16,25,36,49,64,81,100…4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100\dots
  2. Écrire N=k2×mN = k^2 \times m.
  3. Conclure : N=k2×m=km\sqrt{N} = \sqrt{k^2} \times \sqrt{m} = k\sqrt{m}.

Par exemple, 72=36×2=62\sqrt{72} = \sqrt{36 \times 2} = \boxed{6\sqrt{2}}.

Simplifier une racine carréeS’entraîner

Calculer avec des racines

  • Somme : on ne peut ajouter que des racines semblables (même nombre sous la racine), comme on ajoute 2x+5x=7x2x + 5x = 7x. On simplifie d’abord chaque racine.
  • Produit, quotient : on regroupe sous une seule racine, puis on calcule.
  • Carré : (km)2=k2×(m)2=k2×m\left(k\sqrt{m}\right)^2 = k^2 \times \left(\sqrt{m}\right)^2 = k^2 \times m.

Exemples corrigés

Somme. 12+75=4×3+25×3=23+53=73\sqrt{12} + \sqrt{75} = \sqrt{4 \times 3} + \sqrt{25 \times 3} = 2\sqrt{3} + 5\sqrt{3} = \boxed{7\sqrt{3}}.

Avec un coefficient 1. 3+27=13+33=43\sqrt{3} + \sqrt{27} = 1\sqrt{3} + 3\sqrt{3} = \boxed{4\sqrt{3}}.

Produit. 8×50=8×50=400=20\sqrt{8} \times \sqrt{50} = \sqrt{8 \times 50} = \sqrt{400} = \boxed{20}.

Quotient. 2455=2455=49=7\dfrac{\sqrt{245}}{\sqrt{5}} = \sqrt{\dfrac{245}{5}} = \sqrt{49} = \boxed{7}.

Carré. (35)2=32×5=9×5=45\left(3\sqrt{5}\right)^2 = 3^2 \times 5 = 9 \times 5 = \boxed{45}.

Calculer avec des racines carréesS’entraîner

Les pièges

  • a+b≠a+b\sqrt{a + b} \neq \sqrt{a} + \sqrt{b} : 9+16=25=5\sqrt{9 + 16} = \sqrt{25} = 5, alors que 9+16=3+4=7\sqrt{9} + \sqrt{16} = 3 + 4 = 7.
  • 2+3≠5\sqrt{2} + \sqrt{3} \neq \sqrt{5} : ces racines ne sont pas semblables, la somme ne se simplifie pas.
  • S’arrêter trop tôt : 72=4×18=218\sqrt{72} = \sqrt{4 \times 18} = 2\sqrt{18} n’est pas fini, car 18=9×218 = 9 \times 2. Prends le plus grand carré : 72=62\sqrt{72} = 6\sqrt{2}.
  • (35)2\left(3\sqrt{5}\right)^2 ne vaut pas 3×53 \times 5 : le 33 est aussi élevé au carré.
  • a2=∣a∣\sqrt{a^2} = \lvert a \rvert, et non aa, quand aa peut être négatif.