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tutoriels:ressources:mathgraph:exercice_inequation_une_etape

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Exercice de résolution d'inéquation en une étape

Notre but est créer dans LaboMep un exercice analogue à cet exercice.

Il est conseillé d'avoir d'abord fait les autres tutoriels avant de s'attaquer à celui-ci.

On propose une inéquation à l'élève.

Il devra donner l'ensemble des solutions sous la forme d'une réunion d'intervalles ou d'un ensemble de valeurs isolées {valeurs séparées par ;} ou R - {valeurs séparées par ;}, ou R ou l'ensemble vide le cas échant.

Si le paramètre simplifier de la ressource est à true, une réponse comme par exemple [-4;3]U|2;5] sera acceptée comme juste mais refusée comme réponse finale.

Pour créer cette ressource vous devez utiliser la version JavaScript de MathGraph32, version 6.6.0 ou ultérieure, ou utiliser la version en ligne sur le site de MathGraph32.

Si nécessaire, à l'aide de l'icône de la barre supérieure, mettez MathGraph32 en mode Avancé sans prise en charge des nombres complexes.

Etape 1 : Création de la figure MathGraph

Commencez par créer la figure mathgraph.

Si vous désirez sauter ce qui suit vous pouvez utiliser le code Base 64 de la figure ci-dessous et, dans MathGraph32, utiliser l'icône puis choisir Figure par code Base 64.

TWF0aEdyYXBoSmF2YTEuMAAAABM+TMzNAAJmcvb6#gEA#wEAAAAAAAAAAAQPAAACjgAAAQEAAAAAAAAAAQAAAHH#####AAAAAQAKQ0NhbGNDb25zdAD#####AAJwaQAWMy4xNDE1OTI2NTM1ODk3OTMyMzg0Nv####8AAAABAApDQ29uc3RhbnRlQAkh+1RELRj#####AAAAAQAHQ0NhbGN1bAD#####AAVuYnZhcgACMTAAAAABQCQAAAAAAAAAAAACAP####8ABm5iY2FzMQABMgAAAAFAAAAAAAAAAAAAAAIA#####wAGbmJjYXMyAAE0AAAAAUAQAAAAAAAAAAAAAgD#####AAZuYmNhczMAATQAAAABQBAAAAAAAAAAAAACAP####8ABm5iY2FzNAABMgAAAAFAAAAAAAAAAAAAAAIA#####wAGbmJjYXM1AAEyAAAAAUAAAAAAAAAAAAAAAgD#####AAZuYmNhczYAATYAAAABQBgAAAAAAAAAAAACAP####8ABm5iY2FzNwABMgAAAAFAAAAAAAAAAAAAAAIA#####wAGbmJjYXM4AAE2AAAAAUAYAAAAAAAAAAAAAgD#####AAZuYmNhczkAATMAAAABQAgAAAAAAAAAAAACAP####8AB25iY2FzMTAAATQAAAABQBAAAAAAAAAAAAACAP####8AB25iY2FzMTEAATQAAAABQBAAAAAAAAAAAAACAP####8AB25iY2FzMTIAATQAAAABQBAAAAAAAAAAAAACAP####8AAnIxABNpbnQocmFuZCgwKSpuYmNhczEp#####wAAAAIACUNGb25jdGlvbgL#####AAAAAQAKQ09wZXJhdGlvbgIAAAADEQAAAAEAAAAAAAAAAD#MSrik7izY#####wAAAAEAD0NSZXN1bHRhdFZhbGV1cgAAAAIAAAACAP####8AAnIyABNpbnQocmFuZCgwKSpuYmNhczIpAAAAAwIAAAAEAgAAAAMRAAAAAQAAAAAAAAAAP7+1Xfk4JEAAAAAFAAAAAwAAAAIA#####wACcjMAE2ludChyYW5kKDApKm5iY2FzMykAAAADAgAAAAQCAAAAAxEAAAABAAAAAAAAAAA#7qt0dJ7nIAAAAAUAAAAEAAAAAgD#####AAJyNAATaW50KHJhbmQoMCkqbmJjYXM0KQAAAAMCAAAABAIAAAADEQAAAAEAAAAAAAAAAD#uex6GTZ#IAAAABQAAAAUAAAACAP####8AAnI1ABNpbnQocmFuZCgwKSpuYmNhczUpAAAAAwIAAAAEAgAAAAMRAAAAAQAAAAAAAAAAP+Nz4mdHEfQAAAAFAAAABgAAAAIA#####wACcjYAE2ludChyYW5kKDApKm5iY2FzNikAAAADAgAAAAQCAAAAAxEAAAABAAAAAAAAAAA#qFGVkbxnAAAAAAUAAAAHAAAAAgD#####AAJyNwATaW50KHJhbmQoMCkqbmJjYXM3KQAAAAMCAAAABAIAAAADEQAAAAEAAAAAAAAAAD#YKZf7iObgAAAABQAAAAgAAAACAP####8AAnI4ABNpbnQocmFuZCgwKSpuYmNhczgpAAAAAwIAAAAEAgAAAAMRAAAAAQAAAAAAAAAAP77fIuSjAzAAAAAFAAAACQAAAAIA#####wACcjkAE2ludChyYW5kKDApKm5iY2FzOSkAAAADAgAAAAQCAAAAAxEAAAABAAAAAAAAAAA#1ahJlGwyMAAAAAUAAAAKAAAAAgD#####AANyMTAAFGludChyYW5kKDApKm5iY2FzMTApAAAAAwIAAAAEAgAAAAMRAAAAAQAAAAAAAAAAP9pSUZCbs2wAAAAFAAAACwAAAAIA#####wADcjExABRpbnQocmFuZCgwKSpuYmNhczExKQAAAAMCAAAABAIAAAADEQAAAAEAAAAAAAAAAD#TZPq5PcqMAAAABQAAAAwAAAACAP####8AA3IxMgAUaW50KHJhbmQoMCkqbmJjYXMxMikAAAADAgAAAAQCAAAAAxEAAAABAAAAAAAAAAA#sMoGaCFxYAAAAAUAAAANAAAAAgD#####AAZhYnNtaW4ABDErcjIAAAAEAAAAAAE#8AAAAAAAAAAAAAUAAAAPAAAAAgD#####AAZhYnNtYXgAC2Fic21pbisxK3IzAAAABAAAAAAEAAAAAAUAAAAaAAAAAT#wAAAAAAAAAAAABQAAABAAAAACAP####8AAWEAJnNpKHIxPTAsKC0xKV5yNCphYnNtaW4sKC0xKV5yNCphYnNtYXgp#####wAAAAEADUNGb25jdGlvbjNWYXIAAAAABAgAAAAFAAAADgAAAAEAAAAAAAAAAAAAAAQC#####wAAAAEACkNQdWlzc2FuY2X#####AAAAAQAMQ01vaW5zVW5haXJlAAAAAT#wAAAAAAAAAAAABQAAABEAAAAFAAAAGgAAAAQCAAAABwAAAAgAAAABP#AAAAAAAAAAAAAFAAAAEQAAAAUAAAAbAAAAAgD#####AAFiACZzaShyMT0wLCgtMSlecjUqYWJzbWF4LCgtMSlecjUqYWJzbWluKQAAAAYAAAAABAgAAAAFAAAADgAAAAEAAAAAAAAAAAAAAAQCAAAABwAAAAgAAAABP#AAAAAAAAAAAAAFAAAAEgAAAAUAAAAbAAAABAIAAAAHAAAACAAAAAE#8AAAAAAAAAAAAAUAAAASAAAABQAAABoAAAACAP####8AAXAABDErcjYAAAAEAAAAAAE#8AAAAAAAAAAAAAUAAAATAAAAAgD#####AAFrAAcoLTEpXnI3AAAABwAAAAgAAAABP#AAAAAAAAAAAAAFAAAAFAAAAAIA#####wABYwAEMStyOAAAAAQAAAAAAT#wAAAAAAAAAAAABQAAABUAAAACAP####8AAmEnAAhtaW4oYSxiKf####8AAAABAA1DRm9uY3Rpb24yVmFyAQAAAAUAAAAcAAAABQAAAB0AAAACAP####8AAmInAAhtYXgoYSxiKQAAAAkAAAAABQAAABwAAAAFAAAAHQAAAAIA#####wABZgAjc2kocjk9MCwxK3IxMCxzaShyOT0xLDUrcjExLDkrcjEyKSkAAAAGAAAAAAQIAAAABQAAABYAAAABAAAAAAAAAAAAAAAEAAAAAAE#8AAAAAAAAAAAAAUAAAAXAAAABgAAAAAECAAAAAUAAAAWAAAAAT#wAAAAAAAAAAAABAAAAAABQBQAAAAAAAAAAAAFAAAAGAAAAAQAAAAAAUAiAAAAAAAAAAAABQAAABkAAAACAP####8AAmYxAANmPTEAAAAECAAAAAUAAAAjAAAAAT#wAAAAAAAAAAAAAgD#####AAJmMgADZj0yAAAABAgAAAAFAAAAIwAAAAFAAAAAAAAAAAAAAAIA#####wACZjMAA2Y9MwAAAAQIAAAABQAAACMAAAABQAgAAAAAAAAAAAACAP####8AAmY0AANmPTQAAAAECAAAAAUAAAAjAAAAAUAQAAAAAAAAAAAAAgD#####AAJmNQADZj01AAAABAgAAAAFAAAAIwAAAAFAFAAAAAAAAAAAAAIA#####wACZjYAA2Y9NgAAAAQIAAAABQAAACMAAAABQBgAAAAAAAAAAAACAP####8AAmY3AANmPTcAAAAECAAAAAUAAAAjAAAAAUAcAAAAAAAAAAAAAgD#####AAJmOAADZj04AAAABAgAAAAFAAAAIwAAAAFAIAAAAAAAAAAAAAIA#####wACZjkAA2Y9OQAAAAQIAAAABQAAACMAAAABQCIAAAAAAAAAAAACAP####8AA2YxMAAEZj0xMAAAAAQIAAAABQAAACMAAAABQCQAAAAAAAAAAAACAP####8AA2YxMQAEZj0xMQAAAAQIAAAABQAAACMAAAABQCYAAAAAAAAAAAACAP####8AA2YxMgAEZj0xMgAAAAQIAAAABQAAACMAAAABQCgAAAAAAAD#####AAAAAQAFQ0ZvbmMA#####wACZzEAEnAqayooeC1hKSooeC1iKT49MAAAAAQHAAAABAIAAAAEAgAAAAQCAAAABQAAAB4AAAAFAAAAHwAAAAQB#####wAAAAIAEUNWYXJpYWJsZUZvcm1lbGxlAAAAAAAAAAUAAAAcAAAABAEAAAALAAAAAAAAAAUAAAAdAAAAAQAAAAAAAAAAAAF4AAAACgD#####AAJnMgARcCprKih4LWEpKih4LWIpPjAAAAAEBQAAAAQCAAAABAIAAAAEAgAAAAUAAAAeAAAABQAAAB8AAAAEAQAAAAsAAAAAAAAABQAAABwAAAAEAQAAAAsAAAAAAAAABQAAAB0AAAABAAAAAAAAAAAAAXgAAAAKAP####8AAmczABJwKmsqKHgtYSkqKHgtYik8PTAAAAAEBgAAAAQCAAAABAIAAAAEAgAAAAUAAAAeAAAABQAAAB8AAAAEAQAAAAsAAAAAAAAABQAAABwAAAAEAQAAAAsAAAAAAAAABQAAAB0AAAABAAAAAAAAAAAAAXgAAAAKAP####8AAmc0ABFwKmsqKHgtYSkqKHgtYik8MAAAAAQEAAAABAIAAAAEAgAAAAQCAAAABQAAAB4AAAAFAAAAHwAAAAQBAAAACwAAAAAAAAAFAAAAHAAAAAQBAAAACwAAAAAAAAAFAAAAHQAAAAEAAAAAAAAAAAABeAAAAAoA#####wACZzUADnAqayooeC1hKV4yPj0wAAAABAcAAAAEAgAAAAQCAAAABQAAAB4AAAAFAAAAHwAAAAcAAAAEAQAAAAsAAAAAAAAABQAAABwAAAABQAAAAAAAAAAAAAABAAAAAAAAAAAAAXgAAAAKAP####8AAmc2AA1wKmsqKHgtYSleMj4wAAAABAUAAAAEAgAAAAQCAAAABQAAAB4AAAAFAAAAHwAAAAcAAAAEAQAAAAsAAAAAAAAABQAAABwAAAABQAAAAAAAAAAA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Sinon :

Nous voulons proposer à l'élève une inéquation du second degré sous trois formes différentes pouvant apparaître aléatoirement :

  • Une forme factorisée avec deux racines distinctes.
  • Une forme factorisée avec une racine double.
  • Une forme canonique dans le cas où le trinôme est de signe constant et ne s'annule pas.

Chacune de ces trois formes pourra donner lieu à une inéquation du type >= 0, >0, <= 0, < 0.

Nous ferons en sorte que, si le nombre de répétitions est de 3, les trois formes différentes soient employées et que, s'il est de 12, chacune des inégalités possibles apparaisse une fois.

Nous allons proposer à l'élève 12 inéquations différentes regroupées dans 3 types.

Dans ce qui suit, a et b désignent deux entiers relatifs distincts, p un entier égal à 1 ou à -1 et k un entier naturel, k ≥ 1.

Forme d'inéquation n° Inéquation
1pk(x-a)(x-b) ≥ 0
2pk(x-a)(x-b) ≥ 0
3pk(x-a)(x-b) ≤ 0
4pk(x-a)(x-b) < 0
5pk(x-a)² ≥ 0
6pk(x-a)² > 0
7pk(x-a)² ≤ 0
8pk(x-a)² < 0
9pk(x-a)² + kc ≥ 0
10pk(x-a)² + kc > 0
11pk(x-a)² + kc ≤ 0
12pk(x-a)² + kc < 0

Utilisez l'icône 32 de création d'une nouvelle figure et choisissez de créer une Figure sans repère et sans longueur unité.

A l'aide de l'icône créez les calculs réels suivants :

Nom du calculFormuleCommentaire
nbvar10Déclare le nombre de calculs aléatoires utilisés par la figure
nbcas12Le calcul nommé r1 pourra prendre 2 valeurs entières 0 et 1
nbcas24Le calcul nommé r2 pourra prendre 4 valeurs entières de 0 à 3
nbcas34Le calcul nommé r3 pourra prendre 5 valeurs entières de 0 à 3
nbcas42Le calcul nommé r4 pourra prendre 2 valeurs entières 0 et 1
nbcas52Le calcul nommé r5 pourra prendre 2 valeurs entières 0 et 1
nbcas66Le calcul nommé r6 pourra prendre 6 valeurs entières de 0 à 5
nbcas72Le calcul nommé r7 pourra prendre 2 valeurs entières 0 et 1
nbcas86Le calcul nommé r8 pourra prendre 6 valeurs entières de 0 à 5
nbcas93Le calcul nommé r9 pourra prendre 3 valeurs entières de 0 à 2
nbcas104Le calcul nommé r10 pourra prendre 4 valeurs entières de 0 à 3
r1int(rand(0)*nbcas1)r1 pourra prendre les valeurs entières de 0 à 1
r2int(rand(0)*nbcas2)r2 pourra prendre les valeurs entières de 0 à 3
r3int(rand(0)*nbcas3)r3 pourra prendre les valeurs entières de 0 à 3
r4int(rand(0)*nbcas4)r4 pourra prendre les valeurs entières de 0 à 1
r5int(rand(0)*nbcas5)r5 pourra prendre les valeurs entières de 0 à 1
r6int(rand(0)*nbcas6)r6 pourra prendre les valeurs entières de 0 à 5
r7int(rand(0)*nbcas7)r7 pourra prendre les valeurs entières de 0 à 1
r8int(rand(0)*nbcas8)r8 pourra prendre les valeurs entières de 0 à 5
r9int(rand(0)*nbcas9)r9 pourra prendre les valeurs entières de 0 à 2
r10int(rand(0)*nbcas10)r10 pourra prendre les valeurs entières de 0 à 3

La création de ces calculs est indispensable pour que la ressource j3p associée donne lors des répétitions successives des valeurs à r1, r2, … r10 toutes distinctes les unes des autres.

Par exemple il sera donné à r2 des valeurs distinctes successives comprises entre 0 et 3 lors des répétitions (car nbcas2 est égal à 4) et à r10 des valeurs distinctes successives comprises entre 0 et 3 (car nbcas3 est égal à 4).

Les formules que nous mettons dans r1, r2, … r10 ne servent donc qu'à simuler les formules qui seront mises dans ces calculs lors des répétitions successives.

Avec l'outil créez les calculs réels suivants :

Nom du calculFormuleCommentaire
absmin1+r2Entier compris entre 1 et 4. C'est la valeur absolue de la plus petite des deux racines quand il y a deux racines
absmaxabsmin+1+r3Entier compris absmin + 1 et absmin + 3. C'est la valeur absolue de la plus grande des deux racines quand il y a deux racines
asi(r1=0,(-1)^r4*absmin,(-1)^r4*absmax)Nombre de signe aléatoire dont la valeur absolue est soit absmin soit absmax
bsi(r1=0,(-1)^r5*absmax,(-1)^r5*absmin)Nombre de signe aléatoire dont la valeur absolue est absmax si elle de a est absmin et vice-versa.
p1+r6entier compris entre 1 et 6
k(-1)^r7entier aléatoirement égal à 1 ou -1
c1+r8entier compris entre 1 et 6
fsi(r9=0,1+r10,si(r9=1,5+r11,9+r12))Entier aléatoire compris entre 1 et 12.
Si r0 = 0, il correspondra à un entier compris entre 1 et 4, si r9 = 1, à un entier compris entre 5 et 8 et si r9 = 2 à un entier compris entre 9 et 12. Cette formule permettra que si le nombre de répétitions de l'exercice est de 12, toutes les inéquations soient proposées une et une seule fois.
a'min(a,b)Contiendra la plus petite des valeurs a et b
b'min(a,b)Contiendra la plus grande des valeurs a et b
f1f=1Vaudra 1 quand on proposera l'inéquation n°1
f2f=2Vaudra 1 quand on proposera l'inéquation n°2
f3f=3Vaudra 1 quand on proposera l'inéquation n°3
f4f=4Vaudra 1 quand on proposera l'inéquation n°4
f5f=5Vaudra 1 quand on proposera l'inéquation n°5
f6f=6Vaudra 1 quand on proposera l'inéquation n°6
f7f=7Vaudra 1 quand on proposera l'inéquation n°7
f8f=8Vaudra 1 quand on proposera l'inéquation n°8
f9f=9Vaudra 1 quand on proposera l'inéquation n°9
f10f=10Vaudra 1 quand on proposera l'inéquation n°10
f11f=11Vaudra 1 quand on proposera l'inéquation n°11
f12f=12Vaudra 1 quand on proposera l'inéquation n°12

Maintenant utilisez l'outil pour créer les fonctions de la variable réelle x suivantes qui serviront à afficher l'inéquation à résoudre dans la consigne :

Nom de la fonctionVariableFormule
g1xp*k*(x-a)*(x-b)>=0
g2xp*k*(x-a)*(x-b)>0
g3xp*k*(x-a)*(x-b)⇐0
g4xp*k*(x-a)*(x-b)<0
g5xp*k*(x-a)^2>=0
g6xp*k*(x-a)^2>0
g7xp*k*(x-a)^2⇐0
g8xp*k*(x-a)^2<0
g9xp*k*(x-a)^2+k*c>=0
g10xp*k*(x-a)^2+k*c>0
g11xp*k*(x-a)^2+k*c⇐0
g12xp*k*(x-a)^2+k*c<0

Maintenant utilisez l'outil (affichage LaTeX libre) pour créer un affichage LaTeX qui fournira l'inéquation à résoudre. Cet affichage LaTeX doit être le premier affichage LaTeX de la figure (si, lus tard il ne l'était plus il faudrait le reclasser).

Cliquez en haut de la figure et entrez le code LaTeX suivant (qui utilise des affichages LaTeX conditionnels \IF spécifiques à MathGraph32) :

\If{f1}
{
\ForSimp{g1}
}
{
\If{f2}
{
\ForSimp{g2}
}
{
\If{f3}
{
\ForSimp{g3}
}
{
\If{f4}
{
\ForSimp{g4}
}
{
\If{f5}
{
\ForSimp{g5}
}
{
\If{f6}
{
\ForSimp{g6}
}
{
\If{f7}
{
\ForSimp{g7}
}
{
\If{f8}
{
\ForSimp{g8}
}
{
\If{f9}
{
\ForSimp{g9}
}
{
\If{f10}
{
\ForSimp{g10}
}
{
\If{f11}
{
\ForSimp{g11}
}
{
\ForSimp{g12}
}
}
}
}
}
}
}
}
}
}
}

A noter que si, par exemple, a vaut 4, k vaut - 1, p vaut 2 et c vaut 3, l'affichage LaTeX obtenu par \ForSimp{g12} sera -2(x-4)^2-3<0. En effet les multiplications par 1 et -1 sont simplifiées avant de fournir l'affichage LaTeX.

Maintenant créez les calculs réels suivants :

Nom du calculFormuleCommentaire
kegal1k=1Vaut 1 quand k est égal à 1 et 0 sinon (donc 0 si k est égal à -1)
kegalm11-kegal1Vaut 1 quand k est égal à -1 et 0 sinon
cas1(f9|f10)&kegal1|(f11|f12)&kegalm1|f5&kegal1|f7&kegalm1Correspond au cas où l'ensemble des solutions est R
cas2(f9|f10)&kegalm1|(f11|f12)&kegal1|f6&kegalm1|f8&kegal1Correspond au cas où l'ensemble des solutions est l'ensemble vide
cas3f6&kegal1|f8&kegalm1Correspond au cas où l'ensemble des solutions est R - {a}
cas4f5&kegalm1|f7&kegal1Correspond au cas où l'ensemble des solutions est {a}
cas5f1&kegal1|f3&kegalm1Correspond au cas où l'ensemble des solutions est ]-∞;a']U[b';+∞[
cas6f2&kegal1|f4&kegalm1Correspond au cas où l'ensemble des solutions est ]-∞;a'[U]b';+∞[
cas7f1&kegalm1|f3&kegal1Correspond au cas où l'ensemble des solutions est [a';b']
cas8f2&kegalm1|f4&kegal1Correspond au cas où l'ensemble des solutions est ]a';b'[

Votre figure doit impérativement contenir les calculs suivants que vous allez créer maintenant :

Nom du calculFormuleCommentaire
eps0.000000000001Sert à vérifier la validité des réponses à epsilon près
xTest0Lors de la vérification de la réponse de l'élève ce calcul se verra affecter des valeurs pour vérifier la validité de la réponse
toutReelSolcas1Ce calcul doit valoir 1 si l'ensemble des solutions est R et 0 sinon
videcas2Ce calcul doit valoir 1 si l'ensemble des solutions est l'ensemble vide et 0 sinon
plusInfSolutioncas1|cas3|cas5|cas6Ce calcul doit valoir 1 si l'ensemble des solutions est R et 0 sinon
moinsInfSolutioncas1|cas3|cas5|cas6Ce calcul doit valoir 1 si l'ensemble des solutions est R et 0 sinon

Votre figure doit impérativement contenir les fonctions suivantes que vous allez créer maintenant (outil ) :

Nom de la fonctionVariableFormuleCommentaire
zeroBornexabs(x)<epsRenvoie 1 si la valeur absolue de x est inférieure à 10^(-12)
repx0rep se verra affecter des formules contenant des booléens permettant de savoir si l'élève a bien donné la réponse exacte écrite sous la forme la plus simple possible
repPourBornesx0Cette fonction se verra affecter une formule lors de la vérification de la réponse de l'élève et devra être utilisée par le calcul repContientSol (voir plus loin)
fonctionTestx0Cette fonction se verra affecter des formules pour vérifier que la réponse de l'élève est incluse dans l'ensemble des solutions.

Nous allons maintenant créer des fonctions nous permettant de savoir si la réponse de l'élève est bien la bonne et écrite sous la forme la plus simple possible (hormis les cas où l'ensemble des solutions est R ou l'ensemble vide).

Rappelons que l'opérateur | est le ou logique et que l'opérateur & est le et logique. Ils ne s'appliquent qu'à des opérandes entiers et le & a priorité sur le |).

Créez donc les fonctions suivantes :

Nom de la fonctionVariableFormuleCommentaire
sol3xx<a|x>aEnsemble des solutions pour le cas 3
sol4xx=a|x>aEnsemble des solutions pour le cas 4
sol5xx⇐a'|x>=b'Ensemble des solutions pour le cas 5
sol6xx<a'|x>b'Ensemble des solutions pour le cas 6
sol7xx>=a'&x⇐b'Ensemble des solutions pour le cas 7
sol8xx>a'&x<b'Ensemble des solutions pour le cas 8

Pour vérifier la validité de la réponse de l'élève dans les cas 3 à 8, nous allons utiliser des tests d'équivalence.

Déroulez la barre d'outils des calculs et cliquez sur l'icône qui fait apparaître un choix d'outils supplémentaires.

Choisissez Test d'équivalence et remplissez la boîte de dialogue comme ci-dessous pour créer un test d'équivalence nommé resolu3 entre la fonction rep (qui contiendra la réponse de l'élève lors des vérifications) et la fonction sol3.

Créez de même :

  • Un test d'équivalence nommé resolu4 entre res4 et rep (avec remplacement des valeurs pour sol4)
  • Un test d'équivalence nommé resolu5 entre res5 et rep (avec remplacement des valeurs pour sol5)
  • Un test d'équivalence nommé resolu6 entre res6 et rep (avec remplacement des valeurs pour sol6)
  • Un test d'équivalence nommé resolu7 entre res7 et rep (avec remplacement des valeurs pour sol7)
  • Un test d'équivalence nommé resolu8 entre res8 et rep (avec remplacement des valeurs pour sol8)

Votre figure doit absolument contenir les calculs suivants :

Un calcul nommé estBorneIsolee avec comme formule

si(cas3,zeroBorne(xTest-a),0)

Ce calcul doit valoir 1 quand xTest est suffisamment proche de val vaut 1 où val est une borne isolée de l'ensemble des solutions.

Un calcul nommé estBorne avec comme formule

si(cas5%%|%%cas7,zeroBorne(xTest-a')%%|%%zeroBorne(xTest-b'),0)

Ce calcul doit valoir 1 quand xTest est suffisamment proche d'une borne fermée d'un intervalle de l'ensemble des solutions.

Un calcul nommé estSolution avec comme formule :

si(cas3,sol3(xTest),si(cas4,sol4(xTest),\nsi(cas5,sol5(xTest),si(cas6,sol6(xTest),si(cas7,sol7(xTest),si(cas8,sol8(xTest),0))))))

Ce calcul doit valoir 1 si xTest est solution de l'inéquation (hormis les cas où l'ensemble des solutions est R où l'ensemble vide.

Un calcul nommé repContientSol avec comme formule :

si(cas3,repPourBornes(a'-eps)&repPourBornes(a'+eps),si(cas5|cas6,repPourBornes(a'-eps)&repPourBornes(b'+eps),si(cas7|cas8,repPourBornes(a'+eps)&repPourBornes(b'-eps),0)))

Ce calcul doit utiliser la fonction repPourBornes pour vérifier qu'une valeur intérieure à l'ensemble des solutions située “juste à côté” d'une des bornes finies d'un des intervalles solutions est bien solution.

Par exemple, si on est dans le cas 5 ou le cas 6, l'ensemble des solutions est la réunion de l'intervalle ]-∞;a'] (ou ]-∞;a'[) avec l'intervalle [b';+∞[ (ou ]b';+∞[). On teste donc l'appartenance des valeurs a' - eps et a' + eps à l'ensemble des solutions proposés par l'élève.

Pour vérifier que la réponse de l'élève est incluse dans l'ensemble des solutions, vous devez créer un calcul réel nommé contientBorne qui contiendra ici la formule suivante :

si(cas5|cas6|cas7|cas8,fonctionTest(a')|fonctionTest(b'),0)

La fonction fonctionTest se verra affecter une formule de test sur sa variable et contientBorne doit renvoyer un si la fonction fonctionTest renvoie un pour au moins une des bornes (ouvertes ou fermées) des intervalles dont l'ensemble des solutions est la réunion.

Imaginons par exemple que l'ensemble des solutions est ]1;2[ et que l'élève a entré comme ensemble des solutions [1;3]. Lors de la vérification de la réponse il sera affecté comme formule à fonctionTest x>1&x<3. Ici l'ensemble des solutions est ]a'; b'[ = ]1;2[, donc a'= 1 et b'= 4 ,contientBorne renverra 1 (car fonctionTest(2) sera égal à 1) et la réponse sera donc considérée comme fausse. Cette vérification couplée à la valeur du calcul repContientSol (qui sert à vérifier si la réponse de l'élève est incluse dans l'ensemble des solutions) permet de valider la réponse de l'élève.

Nous désirons aussi que, si la réponse de l'élève est fausse à cause d'une erreur sur une ou plusieurs bornes (fermée au lieu d'ouverte ou vice-versa) il soit indiqué à l'élève qu'il a faux à case d'une erreur sur les bornes.

Pour cela, le paramètre indicationErreurCrochets devra être à true (vois plus loin) et notre figure doit contenir les éléments suivants.

Utilisez l'outil pour créer fonction de la variable réelle x nommée repBornesFermees avec comme formule 0 (la formule sera modifiée lors de la validation de la réponse).

Créez deux tests d'équivalence :

  • Un test d'équivalence nommé teqf6 entre sol5 (avec remplacement des valeurs) et repBornesFermees (sans remplacement de valeurs).
  • Un test d'équivalence nommé teqf8 entre sol7 (avec remplacement des valeurs) et repBornesFermees (sans remplacement de valeurs).

Enfin créez un calcul réel nommé presqueResolu avec la formule suivante :

si(cas5|cas6,teqf6,si(cas7|cas8,teqf8,0))

Imaginons par exemple qu'on est dans le cas 7 et que la bonne réponse est [3;5]. L'élève lui a entré comme réponse ]3;5]. Lors de la vérification de sa réponse, on sait que sa réponse n'est pas bonne. La ressource va mettre dans la fonction repBornesFermees la formule correspond à sa réponse mais avec des bornes fermées partout, donc ici x>=3&x⇐5. Le test d'équivalence teqf8 prendra alors la valeur 1 et presqueResolu renverra la valeur 1. On saura que sa réponse est fausse à cause d'une erreur sur un ou plusieurs crochets.

Il nous reste à préparer les éléments pour la correction.

Créez les deux calculs réels suivants :

Nom du calculFormule
pkp*k
kck*c
form1234f1|f2|f3|f4
for5678f5|f6|f7|f8
for9101112f9|f10|f11|f12

Créez les deux fonctions réelles suivantes :

Nom de la fonctionVariableFormule
for1xpk*(x-a)^2
for2xpk*(x-a)^2+kc
trinomxpk*(x-a)*(x-b)
xma2x(x-a)2

Nous allons maintenant créer un affichage LaTeX pour la correction.

Nous avons deux possibilités :

Afficher cet affichage LaTeX dans la figure que nous sommes en train de créer (nous devrions alors créer une macro d'intitulé solution chargée de faire apparaître cet affichage lors de la correction

Faire en sorte que cet affichage LaTeX soit un tableau de plusieurs lignes, chaque ligne étant un \text{} donc le contenu doit être affiche par la ressource j3p. Cette ressource est elle même par défaut en mode texte. Le contenu des \text{} de chaque ligne sera affiché fans une ligne de la correction.

Cliquez sur l'outil pour créer un affichage LaTeX libre et cliquez en ghaut et à gauche de la figure.

Entrez comme code LaTeX le code suivant :

\begin{array}{l}
\text{A résoudre : $\If{f1}{\ForSimp{g1}}{\If{f2}{\ForSimp{g2}}{\If{f3}{\ForSimp{g3}}{\If{f4}{\ForSimp{g4}}{\If{f5}{\ForSimp{g5}}{\If{f6}{\ForSimp{g6}}{\If{f7}{\ForSimp{g7}}{\If{f8}{\ForSimp{g8}}{\If{f9}{\ForSimp{g9}}{\If{f10}{\ForSimp{g10}}{\If{f11}{\ForSimp{g11}}{\ForSimp{g12}}}}}}}}}}}}$}
\\
\If{form1234}
{
\text{Le trinôme du second degré défini par $p(x)=\ForSimp{trinom}$}
\\\text{a pour racines $x=\Val{a'}$ et $x=\Val{b'}$ et, quand on le développe,}
\\\text{le coefficient de $x$ est $a=\Val{pk}$.}
\\\text{D'après le cours, $p(x)$ a le signe de $a$ (donc ici \If{kegal1}{positif}{négatif}) quand $x$ est à l'extérieur}
\\\text{des racines et de $-a$ (donc ici \If{kegal1}{négatif}{positif}) quand $x$ est à l'intérieur des racines.}
}
{
\If{for5678}
{
\text{Pour tout réel $x, \ForSimp{xma2}\ge 0$ donc $\ForSimp{for1}\If{kegal1}{\ge 0}{\le 0}$}
\\\text{et $\ForSimp{for1}$ ne s'annule que pour $x=\Val{a}$.}
}
{
\text{Pour tout réel $x, \ForSimp{xma2}\ge 0$ donc $\ForSimp{for1}\If{kegal1}{\ge 0}{\le 0}$}
\\\text{donc $\ForSimp{for2}\If{kegal1}{\ge}{\le}\Val{kc}$.}
}
}
\\\text{Donc l'ensemble des solutions est}
\\\text{$S=
\If{cas1}
{
\R
}
{
\If{cas2}
{
\emptyset
}
{
\If{cas3}
{
\R-\{\Val{a}\}
}
{
\If{cas4}
{
\{\Val{a}\}
}
{
\If{cas5}
{
]-\infty;\Val{a'}] \cup [\Val{b'};+\infty[
}
{
\If{cas6}
{
]-\infty;\Val{a'}[ \cup ]\Val{b'};+\infty[
}
{
\If{cas7}
{
[\Val{a'};\Val{b'}]
}
{
]\Val{a'};\Val{b'}[
}
}
}
}
}
}
}
$}
\end{array}

Lorsque l'ensemble des solutions est R, il est mal affiché en rouge dans MathGraph32 (car le code LaTeX \R n'est pas reconnu par MathQuill) mais il sera affiché correctement par la ressource j3p.

Vous remarquerez qu'à l'intérieur de chacun de \text{} formant les lignes de notre tableau on est en mode texte par défaut et qu'il suffit d'encadrer une expression entre deux $ pour passer en mode maths.

tutoriels/ressources/mathgraph/exercice_inequation_une_etape.1615467904.txt.gz · Dernière modification : 11/03/2021 14:05 de ybiton

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