Exercice 23

Les affirmations suivantes sont-elles vraies ou fausses ?

  1. Le prix d’une pomme est directement proportionnel à son poids.
  2. Le volume d’un cube est proportionnel à la longueur de son arête.
  3. À vitesse constante, la distance parcourue est proportionnelle au temps écoulé.

Réponse

Réponse : a) FAUX, b) FAUX, c) VRAI.

Corrigé détaillé

Le but de cet exercice est de vérifier si certaines quantités varient de façon linéaire (directement proportionnelles) entre elles. Pour qu’une relation soit une proportionnalité directe, il faut qu’elle puisse s’écrire sous la forme

\[ y = k \times x \]

avec \(k\) une constante appelée le « coefficient de proportionnalité » et que, lorsque \(x = 0\), alors \(y = 0\). Voyons maintenant chacune des affirmations.


a) Le prix d’une pomme est directement proportionnel à son poids.

Analyse :
Si le prix d’une pomme \(P\) est directement proportionnel à son poids \(m\), cela signifie qu’il existe une constante \(k\) telle que :

\[ P = k \times m \]

Cela impliquerait que pour une pomme de zéro poids, le prix serait zéro, et que pour tout changement du poids, le prix augmenterait ou diminuerait exactement dans la même proportion.
Or, dans la pratique, les pommes sont souvent vendues à l’unité et leur prix ne change pas nécessairement en fonction de légères différences de poids. Même si, dans certains cas (comme la vente en vrac), on pourrait utiliser une relation de ce type, l’énoncé laisse entendre qu’on s’intéresse à la régularité stricte d’une relation linéaire.
Par conséquent, l’affirmation est fausse dans la plupart des situations.


b) Le volume d’un cube est proportionnel à la longueur de son arête.

Analyse :
Pour un cube de côté \(a\), le volume \(V\) est donné par la formule :

\[ V = a^3 \]

Cette relation montre que le volume varie avec le cube de la longueur de l’arête.
Si on voulait une proportionnalité directe, il faudrait une relation du type :

\[ V = k \times a \]

ce qui n’est pas le cas ici puisque \(a^3\) n’est pas de la forme \(k \times a\) (sauf pour \(a = 0\)).
Donc, l’affirmation est fausse.


c) À vitesse constante, la distance parcourue est proportionnelle au temps écoulé.

Analyse :
Si la vitesse \(v\) est constante, la distance \(d\) parcourue pendant un temps \(t\) est donnée par la formule :

\[ d = v \times t \]

Ici, la distance \(d\) est obtenue en multipliant le temps \(t\) par la constante \(v\) (la vitesse).
Cette relation est exactement de la forme \(y = k \times x\) avec \(k = v\).
Donc, l’affirmation est vraie.


Conclusion
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