Problème n°2 : épitaphe de Diophante.

Enoncé du problème:

Passant, sous ce tombeau repose Diophante,
Et quelques vers tracés par une main savante
Vont te faire connaître à quel âge il est mort :
Des jours assez nombreux que lui compta le sort,
Le sixième marqua le temps de son enfance ;
Le douzième fut pris par son adolescence.
Des sept parts de sa vie, une encore s’écoula,
Puis, s’étant marié, sa femme lui donna
Cinq ans après un fils qui, du destin sévère
Reçut de jours, hélas ! deux fois moins que son père.
De quatre ans, dans les pleurs, celui-ci survécut :
Dis, si tu sais compter, à quel âge il mourut.

  1. Identification de l’inconnue .

2.Traduire les phrases de l’énoncé en langage mathématique en utilisant x, le cas échéant .

3. Mise en équation du problème . 

4. Résolution de l’équation . 

5. Répondre au problème posé . 

On la trouve en général dans la dernière phrase de l’énoncé.

Ici : c’est l’âge de sa mort ou la durée de sa vie. On la note x.

On traduit les phrases de l’énoncé en langage mathématique.

Des jours assez nombreux que lui compta le sort, le sixième marqua le temps de son enfance se traduit par \frac{x}{6}.

Le douzième fut pris par son adolescence se traduit par \frac{x}{12}.

Des sept parts de sa vie , une encore s’écoula se traduit par \frac{x}{7}.

Puis s’étant marié, sa femme lui donna cinq ans après se traduit par 5.

Reçut de jours hélas, deux fois moins que son père se traduit par \frac{x}{2}.

De quatre ans, dans les pleurs, celui-ci survécut se traduit par 4.

Il s’agit le plus souvent d’une même quantité qui s’exprime de deux façons différentes. Ici il s’agit de la durée de la vie de Diophante.

\frac{x}{6}+\frac{x}{12}+\frac{x}{7}+5+\frac{x}{2}+4=x

C’est une équation du premier degré, on remet à leur place les membres qui ne sont pas à leur place.

\frac{x}{6}+\frac{x}{12}+\frac{x}{7}+5+\frac{x}{2}+4=x

4 et 5 ne sont pas à leur place à gauche. J’enlève 4 et 5 de chaque côté.

\frac{x}{6}+\frac{x}{12}+\frac{x}{7}+\frac{x}{2}=x-5-4

x n’est pas à sa place à droite. J’enlève x de chaque côté.

\frac{x}{6}+\frac{x}{12}+\frac{x}{7}+\frac{x}{2}-x=-5-4\\\frac{x}{6}+\frac{x}{12}+\frac{x}{7}+\frac{x}{2}-x=-9

Il faut ajouter 5 fractions ( x peut s’écrire \frac{x}{1} ). Pour gagner du temps, on va  calculer \frac{x}{6}+\frac{x}{12} et \frac{x}{2}-x en même temps. Pour la première somme le dénominateur commun est 12, pour la deuxième somme le dénominateur commun est 2.

\frac{x}{6}\times\frac{2}{2}+\frac{x}{12}+\frac{x}{7}+\frac{x}{2}-x\times\frac{2}{2}=-9\\\frac{2x}{12}+\frac{x}{12}+\frac{x}{7}+\frac{x}{2}-\frac{2x}{2}=-9\\\frac{3x}{12}+\frac{x}{7}-\frac{x}{2}=-9

On peut simplifier \frac{3x}{12} par 3 en haut et en bas.

\frac{x}{4}+\frac{x}{7}-\frac{x}{2}=-9

Pour  calculer \frac{x}{4}+\frac{x}{7} le dénominateur commun est 28

\frac{x}{4}\times\frac{7}{7}+\frac{x}{7}\times\frac{4}{4}-\frac{x}{2}=-9\\\frac{7x}{28}+\frac{4x}{28}-\frac{x}{2}=-9\\\frac{11x}{28}-\frac{x}{2}=-9

Pour  calculer \frac{11x}{28}-\frac{x}{2} le dénominateur commun est 28

\frac{11x}{28}-\frac{x}{2}\times\frac{14}{14}=-9\\\frac{11x}{28}-\frac{14x}{28}=-9\\-\frac{3x}{28}=-9

-\frac{3}{28} n’est pas à sa place à gauche, c’est un facteur dans un produit. Je divise par -\frac{3}{28} de chaque côté ce qui revient à multiplier par son inverse -\frac{28}{3} de chaque côté.

x=-9\times-\frac{28}{3}

Avant de multiplier entre eux dénominateurs et numérateurs, je peux simplifier en haut et en bas par 3.

x=-3\times(-28)\\x=84

 

 

 

 

 

Diophante est mort à l’âge de 84 ans.

Réponse:

\overrightarrow{DC}=\overrightarrow{HG}.

Résoudre graphiquement f(x)=1

C’est une autre façon de demander de déterminer graphiquement les antécédents de 1.

Je place 1 sur l’axe des ordonnées, je trace alors la parallèle à l’axe des abscisses passant par 1 toute entière. Je repère les points d’intersection avec la courbe. Les abscisses de ces points sont les antécédents de 1.

Les antécédents sont -2 et 2.

Donc S=\{-2;2\}

Remarque : comme on demande de résoudre une équation, il faut écrire ainsi l’ensemble des solutions.