Introduction aux Nombres Réels et Ensembles
Les différents ensembles de nombres
En mathématiques, les nombres sont classés en différents ensembles, chacun ayant des propriétés spécifiques. Comprendre ces ensembles est fondamental pour manipuler les nombres réels.
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Nombres entiers naturels () : Ce sont les nombres utilisés pour compter des objets. Ce sont des nombres positifs ou nuls, sans partie décimale.
- Exemples :
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Nombres entiers relatifs () : Cet ensemble inclut les nombres entiers naturels, ainsi que leurs opposés (les nombres entiers négatifs).
- Exemples :
- On peut dire que est inclus dans ().
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Nombres décimaux () : Ce sont les nombres qui peuvent s'écrire sous la forme d'une fraction dont le dénominateur est une puissance de 10. Autrement dit, leur développement décimal est fini.
- Exemples : (car ), (car ), (car ).
- On a .
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Nombres rationnels () : Ce sont tous les nombres qui peuvent s'écrire sous la forme d'une fraction , où est un entier relatif et est un entier relatif non nul. Leur développement décimal est fini ou périodique.
- Exemples : , , .
- On a .
Définition et propriétés des nombres réels ($\mathbb{R}$)
Les nombres réels englobent tous les nombres que nous utilisons couramment pour les mesures, les calculs, etc.
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Nombres irrationnels : Ce sont les nombres qui ne peuvent pas s'écrire sous la forme d'une fraction . Leur développement décimal est infini et non périodique. Ils ne sont pas dans .
- Exemples : , , (le nombre d'or).
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Définition des nombres réels () : L'ensemble des nombres réels est l'union des nombres rationnels et des nombres irrationnels.
- .
- Tous les nombres que nous avons vus (, , , ) sont des nombres réels. On a donc .
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Représentation sur une droite numérique : Les nombres réels peuvent être représentés par des points sur une droite graduée appelée droite des réels. Chaque point de cette droite correspond à un unique nombre réel, et réciproquement.
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Ordre et comparaison : Les nombres réels sont ordonnés. Cela signifie que pour deux nombres réels et distincts, l'un est toujours plus grand que l'autre.
- On utilise les symboles :
- ( est strictement inférieur à )
- ( est inférieur ou égal à )
- ( est strictement supérieur à )
- ( est supérieur ou égal à )
- Exemple : , , donc .
- On utilise les symboles :
Intervalles de nombres réels
Les intervalles sont des sous-ensembles de nombres réels qui représentent toutes les valeurs entre deux bornes.
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Notation des intervalles :
- Intervalle fermé : représente tous les nombres tels que . Les bornes et sont incluses.
- Intervalle ouvert : représente tous les nombres tels que . Les bornes et sont exclues.
- Intervalle semi-ouvert/fermé :
- : ( inclus, exclu)
- : ( exclu, inclus)
- Intervalles infinis :
- :
- :
- :
- :
- : Ensemble de tous les nombres réels .
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Représentation graphique : Un intervalle peut être représenté par un segment ou une demi-droite sur la droite numérique.
- Les crochets tournés vers l'extérieur indiquent une borne exclue.
- Les crochets tournés vers l'intérieur indiquent une borne incluse.
- Exemple : : un segment de 1 à 3, avec un point plein à 1 et un cercle vide à 3.
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Intersection et union d'intervalles :
- Intersection () : L'intersection de deux intervalles est l'ensemble des nombres qui appartiennent aux deux intervalles simultanément.
- Exemple : .
- Union () : L'union de deux intervalles est l'ensemble des nombres qui appartiennent à au moins l'un des deux intervalles.
- Exemple : .
- Exemple : est l'union de deux demi-droites disjointes.
- Intersection () : L'intersection de deux intervalles est l'ensemble des nombres qui appartiennent aux deux intervalles simultanément.


