Exercice 15

Exercice

Soit \(a = 3\). Remplacez \(a\) par \(3\) dans chacune des expressions suivantes, puis effectuez les calculs :

  1. \(\sqrt{4a^{2}}\)
  2. \(4\sqrt{a^{2}}\)
  3. \(\sqrt{4}\,a^{2}\)
  4. \(2a^{2}\)
  5. \((2a)^{2}\)
  6. \(2^{2}a\)
  7. \(2a\sqrt{4a^{2}}\)
  8. \(2a(2a)^{2}\)

Réponse

  1. 6
  2. 12
  3. 18
  4. 18
  5. 36
  6. 12
  7. 36
  8. 216

Corrigé détaillé

Voici la correction détaillée de chaque expression en remplaçant \(a = 3\).


1) \(\sqrt{4a^{2}}\)

Étape 1 : Remplacer \(a\) par \(3\) :

\[ \sqrt{4a^{2}} = \sqrt{4 \times 3^{2}} \]

Étape 2 : Calculer \(3^2\) :

\[ 3^{2} = 9 \quad \Rightarrow \quad \sqrt{4 \times 9} = \sqrt{36} \]

Étape 3 : Trouver la racine carrée de \(36\) :

\[ \sqrt{36} = 6 \]

Résultat : \(6\)


2) \(4\sqrt{a^{2}}\)

Étape 1 : Remplacer \(a\) par \(3\) :

\[ 4\sqrt{a^{2}} = 4\sqrt{3^{2}} \]

Étape 2 : Calculer \(3^2\) :

\[ 3^{2} = 9 \quad \Rightarrow \quad 4\sqrt{9} \]

Étape 3 : Calculer la racine carrée de \(9\) :

\[ \sqrt{9} = 3 \]

Étape 4 : Multiplication finale :

\[ 4 \times 3 = 12 \]

Résultat : \(12\)


3) \(\sqrt{4}\,a^{2}\)

Étape 1 : Remplacer \(a\) par \(3\) :

\[ \sqrt{4}\,a^{2} = \sqrt{4}\times 3^{2} \]

Étape 2 : Calculer \(\sqrt{4}\) et \(3^2\) :

\[ \sqrt{4} = 2 \quad \text{et} \quad 3^{2} = 9 \]

Étape 3 : Effectuer la multiplication :

\[ 2 \times 9 = 18 \]

Résultat : \(18\)


4) \(2a^{2}\)

Étape 1 : Remplacer \(a\) par \(3\) :

\[ 2a^{2} = 2 \times 3^{2} \]

Étape 2 : Calculer \(3^2\) :

\[ 3^{2} = 9 \]

Étape 3 : Effectuer la multiplication :

\[ 2 \times 9 = 18 \]

Résultat : \(18\)


5) \((2a)^{2}\)

Étape 1 : Remplacer \(a\) par \(3\) :

\[ (2a)^{2} = (2 \times 3)^{2} \]

Étape 2 : Calculer \(2 \times 3\) :

\[ 2 \times 3 = 6 \quad \Rightarrow \quad 6^{2} \]

Étape 3 : Calculer la puissance :

\[ 6^{2} = 36 \]

Résultat : \(36\)


6) \(2^{2}a\)

Étape 1 : Remplacer \(a\) par \(3\) :

\[ 2^{2}a = 2^{2} \times 3 \]

Étape 2 : Calculer \(2^2\) :

\[ 2^{2} = 4 \]

Étape 3 : Effectuer la multiplication :

\[ 4 \times 3 = 12 \]

Résultat : \(12\)


7) \(2a\sqrt{4a^{2}}\)

Étape 1 : Remplacer \(a\) par \(3\) :

\[ 2a\sqrt{4a^{2}} = 2 \times 3 \times \sqrt{4 \times 3^{2}} \]

Étape 2 : Calculer les produits :

\[ 2 \times 3 = 6 \quad \text{et} \quad 3^{2} = 9 \quad \Rightarrow \quad \sqrt{4 \times 9} = \sqrt{36} \]

Étape 3 : Calculer la racine carrée :

\[ \sqrt{36} = 6 \]

Étape 4 : Effectuer la multiplication finale :

\[ 6 \times 6 = 36 \]

Résultat : \(36\)


8) \(2a(2a)^{2}\)

Étape 1 : Remplacer \(a\) par \(3\) :

\[ 2a(2a)^{2} = 2 \times 3 \times (2 \times 3)^{2} \]

Étape 2 : Calculer \(2 \times 3\) pour la première partie :

\[ 2 \times 3 = 6 \]

Étape 3 : Calculer la partie \((2 \times 3)^{2}\) :

\[ (2 \times 3) = 6 \quad \Rightarrow \quad 6^{2} = 36 \]

Étape 4 : Effectuer la multiplication finale :

\[ 6 \times 36 = 216 \]

Résultat : \(216\)


Résumé des réponses

  1. \(\sqrt{4a^{2}}\) = \(6\)
  2. \(4\sqrt{a^{2}}\) = \(12\)
  3. \(\sqrt{4}\,a^{2}\) = \(18\)
  4. \(2a^{2}\) = \(18\)
  5. \((2a)^{2}\) = \(36\)
  6. \(2^{2}a\) = \(12\)
  7. \(2a\sqrt{4a^{2}}\) = \(36\)
  8. \(2a(2a)^{2}\) = \(216\)

Chaque étape a permis de montrer comment effectuer les calculs en suivant l’ordre des opérations. Cela permet de bien comprendre la substitution et le calcul des puissances et des racines carrées.

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