« Le nombre entier vient de Dieu. Tout le reste est l'œuvre de l'Homme. » Kronecker (1823-1891).
Les entiers naturels ont été considérés à certaines époques comme une connaissance innée ou comme un don des dieux. Depuis, d'autres familles de nombres ont été « construites » pour résoudre de nouveaux problèmes : nombres décimaux pour améliorer les techniques opératoires, nombres relatifs pour tenir compte des échanges commerciaux, nombres rationels et irrationnels pour mesurer des grandeurs, etc.
Les intervalles sont des sous-ensembles particuliers, utiles pour noter l'ensemble des solutions d'une inéquation.
Les entiers naturels ont été considérés à certaines époques comme une connaissance innée ou comme un don des dieux. Depuis, d'autres familles de nombres ont été « construites » pour résoudre de nouveaux problèmes : nombres décimaux pour améliorer les techniques opératoires, nombres relatifs pour tenir compte des échanges commerciaux, nombres rationels et irrationnels pour mesurer des grandeurs, etc.
Les intervalles sont des sous-ensembles particuliers, utiles pour noter l'ensemble des solutions d'une inéquation.
1. Comment déterminer à quel(s) ensemble(s) appartient un nombre ?
On distingue plusieurs ensembles de nombres.
•
est l'ensemble des nombres entiers ou entiers naturels.
=
.



•
est l'ensemble des nombres entiers relatifs.
=
.



•
est l'ensemble des nombres décimaux. Ce sont les nombres qui peuvent s'écrire sous la forme
avec
et
; ces nombres ont un nombre fini de chiffres après la virgule.
Par exemple :
est un décimal, mais
n'est pas un décimal.






Par exemple :


•
est l'ensemble des nombres rationnels. Ce sont les nombres qui peuvent s'écrire sous la forme
avec
et
* (ce sont donc des quotients d'entiers).
Par exemple :
et
sont des rationnels, mais
n'est pas un rationnel.






Par exemple :



•
est l'ensemble des nombres réels. C'est l'ensemble de tous les nombres que nous utilisons ; on peut le représenter par une droite graduée :

![]() |
Chaque nombre réel est représenté par un point et chaque point représente un réel.
Cet ensemble comprend des nombres irrationnels, c'est-à-dire des nombres réels qui ne sont pas rationnels. Ex. :
,
.
Cet ensemble comprend des nombres irrationnels, c'est-à-dire des nombres réels qui ne sont pas rationnels. Ex. :


• Ces ensembles de nombres vérifient les inclusions :
.
Ce qui signifie qu'un naturel est aussi un entier relatif, qu'un entier relatif est aussi un décimal, etc.









Ce qui signifie qu'un naturel est aussi un entier relatif, qu'un entier relatif est aussi un décimal, etc.
• Pour reconnaître la nature d'un nombre :
– on simplifie au maximum son écriture ;
– dans le cas d'un quotient irréductible
, on effectue la division. Si elle se termine (si le reste est nul),
est un décimal ; si elle ne se termine pas, on obtient une écriture périodique et
est un rationnel qui n'est pas un décimal ;
– si on ne peut pas écrire le nombre comme un quotient d'entiers, alors c'est un irrationnel.
Exercice n°1Exercice n°2
– on simplifie au maximum son écriture ;
– dans le cas d'un quotient irréductible



– si on ne peut pas écrire le nombre comme un quotient d'entiers, alors c'est un irrationnel.
Exercice n°1Exercice n°2
2. Comment utiliser les intervalles ?
• Soient a et b deux réels tels que
.
L'intervalle fermé
est l'ensemble des réels x tels que
.
L'intervalle ouvert
est l'ensemble des réels x tels que a < x < b.

L'intervalle fermé
![\left[ {a\,;\;b} \right]](https://static1.assistancescolaire.com/2/images/2_m208_m24.png)

L'intervalle ouvert
![\left] {a\,;\;b} \right[](https://static1.assistancescolaire.com/2/images/2_m208_m26.png)
L'intervalle ouvert
est l'ensemble des réels x tels que x < a.
L'intervalle semi-ouvert (ou semi-fermé)
est l'ensemble des réels x tels que
.
On définit de même les intervalles
,
,
,
.
L'ensemble
lui-même peut être noté :
.
![\left] { - \infty \,;\;a} \right[](https://static1.assistancescolaire.com/2/images/2_m208_m27.png)
L'intervalle semi-ouvert (ou semi-fermé)


On définit de même les intervalles
![\left] {a\,;\;b} \right]](https://static1.assistancescolaire.com/2/images/2_m208_m30.png)
![\left] { - \infty \,;\;a} \right]](https://static1.assistancescolaire.com/2/images/2_m208_m31.png)

![\left] {a\,;\; + \infty } \right[](https://static1.assistancescolaire.com/2/images/2_m208_m33.png)
L'ensemble

![\left] { - \infty \,;\; + \infty } \right[](https://static1.assistancescolaire.com/2/images/2_m208_m34.png)
• L'intersection de deux intervalles I et J est l'intervalle constitué des nombres qui appartiennent à la fois à I et à J.
La réunion de deux intervalles I et J est l'ensemble des nombres qui appartiennent à I ou à J (le « ou » est inclusif : on prend les nombres qui appartiennent à I, à J ou aux deux intervalles). Si I et J ont un point en commun, alors
est un intervalle.
La réunion de deux intervalles I et J est l'ensemble des nombres qui appartiennent à I ou à J (le « ou » est inclusif : on prend les nombres qui appartiennent à I, à J ou aux deux intervalles). Si I et J ont un point en commun, alors

Exemple
3. Qu'est-ce que la valeur absolue ?
• Définition :la distance entre deux réels a et b est la différence entre le plus grand et le plus petit. Cette distance est notée
a − b
(ou encore
b
a − b
se lit « valeur absolue de a moins b ».





Exemples




• Interprétation graphique : sur une droite graduée d'origine O, notons A le point d'abscisse a et B le point d'abscisse b.
a − b
est la distance entre les points A et B, c'est-à-dire la longueur AB.


• Remarque :la distance entre deux réels est un nombre positif. Conséquence :
a
est la distance entre le réel a et le réel 0.


• Définition : pour tout réel a,
a
Démonstration par disjonction de cas : a positif puis a négatif.


Démonstration par disjonction de cas : a positif puis a négatif.
Exemple




• Propriété : soit a un réel, r est un réel strictement positif.
x − a
r si et seulement si x appartient à l'intervalle [a − r ; a + r].



![]() |
Exemple
14
[10;20] car
15 − 14
5.




• Définition :Un réel x a pour valeur approchée à 10−n près le décimal a lorsque :
x − a
10−n.



Exemple



4. Comment déterminer une valeur approchée ?
• Lorsque l'on veut écrire un nombre réel dans le système décimal et que celui-ci n'est pas un nombre décimal, on doit utiliser une valeur approchée.
Par exemple,
. Il n'y a pas égalité car les « 3 » continuent à l'infini.
Par exemple,

• Une valeur approchée peut être définie par défaut ou par excès. On parle de valeur approchée à
près, où p est un entier, quand la différence entre le nombre et sa valeur approchée est inférieure à
.


• Pour déterminer la valeur approchée d'un nombre réel positif à n décimales :
– par défaut, on effectue la troncature à n décimales de ce nombre (cela revient à supprimer les décimales qui suivent les n premières décimales) ;
– par excès, on prend la valeur approchée par défaut et on ajoute 1 à la dernière décimale (cela revient à ajouter
à la valeur approchée par défaut) ;
– par défaut, on effectue la troncature à n décimales de ce nombre (cela revient à supprimer les décimales qui suivent les n premières décimales) ;
– par excès, on prend la valeur approchée par défaut et on ajoute 1 à la dernière décimale (cela revient à ajouter

• Pour déterminer la valeur approchée d'un nombre réel négatif à n décimales :
– par excès, on effectue la troncature à n décimales de ce nombre ;
– par défaut, on prend la valeur approchée par excès et on ajoute 1 à la dernière décimale.
– par excès, on effectue la troncature à n décimales de ce nombre ;
– par défaut, on prend la valeur approchée par excès et on ajoute 1 à la dernière décimale.
• Pour calculer l'arrondi d'un nombre réel à n décimales, on considère la troncature du nombre à n décimales, puis :
– si la
-ième décimale est 0, 1, 2, 3 ou 4, alors l'arrondi est la troncature ;
– si la
-ième décimale du nombre réel est 5, 6, 7, 8 ou 9, alors on obtient l'arrondi en ajoutant 1 à la dernière décimale de la troncature.
Exercice n°6Exercice n°7
– si la

– si la

Exercice n°6Exercice n°7
5. Comment comparer deux nombres ?
• Dire que a est inférieur ou égal à b signifie que la différence b − a est positive ou nulle. On écrit que
est équivalent à
.
Autrement dit, pour comparer deux nombres, on se ramène à un problème de signe.


Autrement dit, pour comparer deux nombres, on se ramène à un problème de signe.
• Pour comparer :
– deux nombres a et b : on étudie le signe de leur différence ;
– deux fractions : on les réduit à un même dénominateur positif et on compare leurs numérateurs comme indiqué ci-dessus ;
– deux radicaux : on peut comparer leurs carrés.
– deux nombres a et b : on étudie le signe de leur différence ;
– deux fractions : on les réduit à un même dénominateur positif et on compare leurs numérateurs comme indiqué ci-dessus ;
– deux radicaux : on peut comparer leurs carrés.
• Quelques règles fondamentales à connaître.
• Deux nombres ont le même signe si et seulement si leur produit est positif.
• Si a > 1, alors :
.

• Si 0 < a < 1, alors :
.

• Pour tous réels a, b et c, si
et
, alors
.



6. Comment manipuler des inégalités ?
Il s'agit de savoir comment « transformer » une inégalité à l'aide des opérations élémentaires.
Ici, a, b, c et d désignent des réels quelconques.
Ici, a, b, c et d désignent des réels quelconques.
• Ajouter (ou soustraire) un nombre aux deux membres d'une inégalité conserve l'ordre. Si
, alors
.


• Multiplier (ou diviser) par un nombre strictement positif conserve l'ordre. Si
et k > 0, alors
.


• Multiplier (ou diviser) par un nombre strictement négatif change l'ordre. Si
et k < 0, alors
.


• Ajouter membre à membre deux inégalités de même sens donne une inégalité de même sens. Si
et
, alors
.



• Si les nombres sont positifs, multiplier membre à membre deux inégalités de même sens, donne une inégalité de même sens. Si
et
, alors
.
Exercice n°8



Exercice n°8
À retenir
•
.









• L'intersection de deux intervalles contient les nombres réels qui appartiennent à la fois aux deux intervalles.
• La réunion de deux intervalles contient les nombres réels qui appartiennent à la fois à l'un, à l'autre ou aux deux intervalles à la fois.
• Pour comparer deux nombres a et b, on étudie le signe de leur différence.
• La valeur absolue d'un nombre positif est lui-même ; la valeur absolue d'un nombre négatif est son opposé.
• La distance entre deux réels a et b est égale à la valeur absolue de leur différence, ce qui s'écrit
.

Exercice n°1
Quelle est l'affirmation fausse ?
Cochez la bonne réponse.
| ||
| ||
|
•
et comme
, on a en particulier :
. Donc 2 est un réel. L'affirmation est vraie.
est le plus petit ensemble de nombres auquel appartient 2.















•
ne peut pas s'écrire sous la forme d'un quotient, c'est donc bien un irrationnel. L'affirmation est vraie.

•
. C'est un entier, ce n'est donc pas un irrationnel. L'affirmation est fausse.

Exercice n°2
Quelle est l'affirmation fausse ?
Cochez la bonne réponse.
| ||
| ||
|
• On calcule
; or 12 est un entier naturel, donc
. L'affirmation est vraie.



•
; or -4 est un entier relatif donc c'est aussi un rationnel ;
. L'affirmation est donc vraie.



•
ou
, donc c'est bien un décimal et l'affirmation est fausse.


Exercice n°3
Soit les intervalles
et
. Quelle est l'affirmation fausse ?

![J = \left] {1\,;\;3\sqrt 2 } \right]](https://static1.assistancescolaire.com/2/images/2_m208_m118.png)
Cochez la bonne réponse.
| ||
| ||
|
Le plus simple est de faire un petit schéma :
![]() |
On voit ainsi que :
et
.
![I \cup J = \left] {1\,;\;7} \right[](https://static1.assistancescolaire.com/2/images/2_m208_m122.png)
![I \cap J = \left[ {\sqrt 3 \,;\;3\sqrt 2 } \right]](https://static1.assistancescolaire.com/2/images/2_m208_m123.png)
Exercice n°4


Cochez la bonne réponse.
| ||
| ||
| ||
|
Exercice n°5
Le réel e vérifie
2019 − e
2, cela signifie que :



Cochez la (ou les) bonne(s) réponse(s).
| ||
| ||
| ||
|
Exercice n°6
Quelle est l'affirmation fausse ?
Cochez la bonne réponse.
| ||
| ||
|
Avec la calculatrice, on obtient :
.

• L'arrondi à 5 décimales de
est bien 0,21053. En effet, on considère la troncature du nombre à 5 décimales : 0,21052 ; comme la décimale suivante est 6, on ajoute 1 à la dernière décimale. L'affirmation est donc vraie.

• La valeur approchée par défaut à 3 décimales (ou
près) de
est bien 0,210 soit 0,21. En effet, le réel étant positif, la valeur approchée par défaut à 3 décimales est la troncature du nombre à 3 décimales. L'affirmation est donc vraie.


• La valeur approchée par excès à 6 décimales (ou
près) de
est 0,210527 et non pas 0,210528. En effet, le réel étant positif, on considère la troncature du nombre à 6 décimales : 0,210526 et on ajoute 1 à la dernière décimale. L'affirmation est donc fausse.


Exercice n°7
Quelle est l'affirmation fausse ?
Cochez la bonne réponse.
| ||
| ||
|
• Ce réel est négatif, pour avoir la valeur approchée à 3 décimales (ou
près) par défaut, on prend la troncature à 3 décimales (ici :
) et on ajoute 1 à la dernière décimale ; ce qui nous donne ici :
.



Exercice n°8
Soient a et b deux réels non nuls, on considère les deux nombres :
et
.
Alors :


Alors :
Cochez la bonne réponse.
| ||
| ||
|
Pour comparer A et B, cherchons le signe de
.
.
Si a et b sont de même signe, alors 2ab > 0 et A > B.
Si a et b sont de signes contraires, alors 2ab < 0 et A < B.


Si a et b sont de même signe, alors 2ab > 0 et A > B.
Si a et b sont de signes contraires, alors 2ab < 0 et A < B.