Exercice 27

  1. Simplifiez l’expression suivante :

    \[\frac{8 a^{2}}{3 b} \div 4 a\]

  2. Simplifiez l’expression suivante :

    \[\frac{-32 x y^{5}}{81} \div \frac{4 y}{3 x}\]

  3. Simplifiez l’expression suivante :

    \[\frac{21 a^{3} b}{49 x^{2} y z} \div \frac{28 a y^{3}}{21 b^{3} x^{2}}\]

  4. Simplifiez l’expression suivante :

    \[\left(-\frac{64 x y z}{60 a b c}\right) \div \frac{-8 x^{2} y^{2} z}{-15 a^{2} b}\]

  5. Simplifiez l’expression suivante :

    \[\frac{28 a^{3} b x}{5 x^{2} y^{3}} \div \frac{25 a^{2} b^{2} y}{30 x y^{2}}\]

  6. Simplifiez l’expression suivante :

    \[\frac{4 x^{2} y}{5 a b^{2}} \div \frac{2 a b}{x y^{2}}\]

Réponse

  1. (2a)/(3b)
  2. -(8x²y⁴)/27
  3. (9a²b⁴)/(28y⁴z)
  4. -(2a)/(cxy)
  5. (168a)/(25by²)
  6. (2x³y³)/(5a²b³)

Corrigé détaillé

Ci-dessous se trouve la correction détaillée de chacun des exercices.

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Exercice 1
Simplifier l’expression :
  (8 a²/(3 b)) ÷ (4 a)

  1. Rappel : Diviser par un nombre équivaut à multiplier par son inverse. On écrit donc
      (8 a²/(3 b)) × (1/(4 a)).

  2. Regroupons les numérateurs et dénominateurs :
      = (8 a² × 1) / (3 b × 4 a)
      = (8 a²) / (12 a b).

  3. Simplifions ensuite le coefficient numérique et les puissances de a :
      • 8/12 se réduit en divisant numérateur et dénominateur par 4, ce qui donne 2/3 ;
      • a² ÷ a = a.

  4. On obtient donc :
      = (2 a)/(3 b).

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Exercice 2
Simplifier l’expression :
  (-32 x y⁵/81) ÷ (4 y/(3 x))

  1. Écrivons la division sous forme de multiplication par l’inverse :
      (-32 x y⁵/81) × (3 x/(4 y)).

  2. Multiplions les numérateurs entre eux et les dénominateurs entre eux :
      = (-32 × 3 × x × x × y⁵) / (81 × 4 × y)
      = (-96 x² y⁵)/(324 y).

  3. Simplifions d’abord les coefficients :
      -96/324 peut être simplifié en divisant numérateur et dénominateur par 12 :
        96 ÷ 12 = 8 et 324 ÷ 12 = 27, d’où -96/324 = -8/27.

  4. Simplifions ensuite les variables :
      y⁵ ÷ y = y⁴.

  5. La forme simplifiée est alors :
      = -(8 x² y⁴)/27.

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Exercice 3
Simplifier l’expression :
  (21 a³ b/(49 x² y z)) ÷ ((28 a y³)/(21 b³ x²))

  1. Remplaçons la division par une multiplication par l’inverse du second terme :
      = (21 a³ b/(49 x² y z)) × (21 b³ x²/(28 a y³)).

  2. Regroupons les coefficients numériques et séparons les variables :

  • Coefficient : (21 × 21)/(49 × 28)
    21 × 21 = 441 et 49 × 28 = 1372.
    Pour simplifier 441/1372, on divise numérateur et dénominateur par 7 :
    441 ÷ 7 = 63 et 1372 ÷ 7 = 196.
    Ensuite, 63/196 se simplifie en divisant par 7 à nouveau :
    63 ÷ 7 = 9 et 196 ÷ 7 = 28,
    donc le coefficient devient 9/28.

  • Variable a : a³ dans le numérateur et a dans le dénominateur donnent a³/a = a².
  • Variable b : b × b³ = b⁴.
  • Variable x : x² dans le dénominateur et x² dans le numérateur se simplifient.
  • Variable y : y (du premier dénominateur) et y³ (du second dénominateur) donnent y×y³ = y⁴ dans le dénominateur.
  • La variable z reste dans le dénominateur.

  1. En rassemblant le tout, on obtient :
      = (9 a² b⁴)/(28 y⁴ z).

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Exercice 4
Simplifier l’expression :
  [ - (64 x y z)/(60 a b c) ] ÷ [ - (8 x² y² z)/(-15 a² b) ]

  1. Il faut d’abord remarquer la présence de signes négatifs. Pour le second terme, étudions le signe :
      (-8 x² y² z)/(-15 a² b)
      Un nombre négatif divisé par un nombre négatif donne un nombre positif, donc le second terme est égal à
      = 8 x² y² z/(15 a² b).

  2. L’expression initiale devient alors :
      = (-64 x y z)/(60 a b c) ÷ [8 x² y² z/(15 a² b)]
      = (-64 x y z)/(60 a b c) × (15 a² b)/(8 x² y² z).

  3. Simplifions les coefficients numériques :
      • (-64 × 15) = -960, et (60 × 8) = 480,
      donc le coefficient numérique est -960/480 = -2.

  4. Simplifions ensuite les variables :
      • Pour x : x dans le numérateur et x² dans le dénominateur donnent 1/x.
      • Pour y : y dans le numérateur et y² dans le dénominateur donnent 1/y.
      • Pour z : z se simplifie entièrement.
      • Pour a : a² (numérateur) divisé par a (dénominateur) donne a.
      • Pour b : b se simplifie avec b.
      • La variable c reste dans le dénominateur.

  5. En rassemblant, on trouve :
      = -2 · (a)/(c · x · y)
      soit
      = -(2a)/(c x y).

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Exercice 5
Simplifier l’expression :
  (28 a³ b x)/(5 x² y³) ÷ (25 a² b² y)/(30 x y²)

  1. On réécrit la division en multiplication par l’inverse :
      = (28 a³ b x)/(5 x² y³) × (30 x y²)/(25 a² b² y).

  2. Multiplication des coefficients numériques :
      (28 × 30)/(5 × 25) = 840/125.
      On simplifie :
      840 ÷ 5 = 168 et 125 ÷ 5 = 25,
      donc le coefficient devient 168/25.

  3. Simplifions les variables :

  • a : a³ divisé par a² = a.
  • b : b divisé par b² = 1/b (donc b apparaît au dénominateur).
  • x : x dans le numérateur et x² dans le dénominateur donnent 1/x (x² se simplifie avec x × x, mais on a un x en moins au numérateur, ce qui fait apparaître un x supplémentaire dans le dénominateur ou se simplifie entièrement si présent dans le second facteur). Pour être précis, écrivons les produits :    Numérateur : 28 a³ b x × 30 x y² = 840 a³ b x² y².    Dénominateur : 5 x² y³ × 25 a² b² y = 125 a² b² x² y⁴.   Ainsi, x² se simplifie entièrement.   • y : Dans le numérateur, y², dans le dénominateur, y⁴, donc il reste y² au dénominateur.

  1. En combinant tous les résultats, l’expression simplifiée est :
      = (168 a)/(25 b y²).

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Exercice 6
Simplifier l’expression :
  (4 x² y)/(5 a b²) ÷ (2 a b/(x y²))

  1. La division devient multiplication par l’inverse :
      = (4 x² y)/(5 a b²) × (x y²)/(2 a b).

  2. Multiplions les coefficients numériques :
      = (4)/(5) × (1)/(2) = 4/10 = 2/5.

  3. Multiplions ensuite les variables :
      • Pour x : x² × x = x³.
      • Pour y : y × y² = y³.
      • Pour a : a dans le dénominateur multiplié par a dans le dénominateur donne a² en bas.
      • Pour b : b² × b = b³ dans le dénominateur.

  4. Ainsi, le résultat est :
      = (2 x³ y³)/(5 a² b³).

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Résumé des résultats :

  1. (2a)/(3b)
  2. -(8x²y⁴)/27
  3. (9a²b⁴)/(28y⁴z)
  4. -(2a)/(cxy)
  5. (168a)/(25by²)
  6. (2x³y³)/(5a²b³)
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