Notions de logique – exercices corrigés 1Bac

Notions de logique – exercices corrigés 1Bac

📐Exercice : Questions de cours (Notions de logique)


1

Donner la définition d’une proposition en logique mathématique. Quelles sont ses deux valeurs de vérité possibles ? Donner un exemple de proposition vraie et un exemple de proposition fausse.

 

2

Qu’est-ce qu’une fonction propositionnelle ? Donner un exemple tiré du cours.

 

3

Définir la conjonction (\( P \land Q \)) et la disjonction (\( P \lor Q \)) de deux propositions. Quand sont-elles vraies ? Donner les tables de vérité correspondantes.

 

4

Énoncer les lois de Morgan pour la négation d’une conjonction et d’une disjonction. Donner les formules mathématiques.

 



5

Donner la table de vérité de l’implication \( P \Rightarrow Q \). Quand est-elle fausse ? Donner la définition de l’implication réciproque et de l’implication contraposée.

 
6

Définir le quantificateur universel (\( \forall \)) et le quantificateur existentiel (\( \exists \)). Donner un exemple pour chacun. Définir également le quantificateur d’unicité \( \exists! \).

 

7

Définir l’équivalence de deux propositions \( P \) et \( Q \), notée \( P \Leftrightarrow Q \). Donner sa table de vérité. À quelle condition \( P \Leftrightarrow Q \) est-elle vraie ?

 



8

Énoncer le principe du raisonnement déductif. Donner un exemple tiré du cours.

 

9

Énoncer le principe du raisonnement par équivalence. Comment construit-on une chaîne d’équivalences ?

 

10

Énoncer le principe du raisonnement par disjonction des cas. Donner un exemple tiré du cours.

 

11

Énoncer le principe du raisonnement par contraposition. Quelle proposition équivalente utilise-t-on pour montrer \( P \Rightarrow Q \) ?

 

12

Énoncer le principe du raisonnement par l’absurde. Donner un exemple tiré du cours.

 

13

Énoncer le principe du raisonnement par récurrence. Quelles sont les deux étapes indispensables ? Donner un exemple tiré du cours.

 

14

Énoncer le principe du raisonnement par contre-exemple. À quel type de proposition s’applique-t-il ? Donner un exemple tiré du cours.

 

1) Définition d’une proposition

Une proposition est un énoncé qui a un sens et qui peut être vrai ou faux (mais pas les deux en même temps).

Ses deux valeurs de vérité possibles sont :

  • V (vrai) ou 1
  • F (faux) ou 0

Exemple : « \( -2 \in \mathbb{N} \) » est une proposition fausse.
« \( \forall x \in \mathbb{R}, x^2 \ge 0 \) » est une proposition vraie.

2) Fonction propositionnelle

Une fonction propositionnelle est une expression contenant une ou plusieurs variables appartenant à des ensembles déterminés.

Si on remplace les variables par des éléments de ces ensembles, elle devient une proposition (vraie ou fausse).

Exemple tiré du cours : \( T : x \in \mathbb{R} ; x^2 – 1 = 0 \)

  • Pour \( x = 1 \) ou \( x = -1 \), \( T \) devient une proposition vraie.
  • Pour les autres valeurs de \( \mathbb{R} \), \( T \) devient une proposition fausse.

3) Conjonction et Disjonction

Soient \( P \) et \( Q \) deux propositions :

  • Conjonction : \( P \land Q \) (\( P \) et \( Q \)) est vraie si et seulement si \( P \) et \( Q \) sont toutes les deux vraies.
  • Disjonction : \( P \lor Q \) (\( P \) ou \( Q \)) est fausse si et seulement si \( P \) et \( Q \) sont toutes les deux fausses.

Tableau de vérité :

PQP ∧ QP ∨ Q
VVVV
VFFV
FVFV
FFFF

4) Lois de Morgan

Pour toutes propositions \( P \) et \( Q \) :

\[ \overline{P \land Q} \iff (\overline{P} \lor \overline{Q}) \]

\[ \overline{P \lor Q} \iff (\overline{P} \land \overline{Q}) \]

En français :

  • La négation de « P et Q » est « non P ou non Q ».
  • La négation de « P ou Q » est « non P et non Q ».



5) Table de vérité de l’implication

L’implication \( P \Rightarrow Q \) est fausse uniquement lorsque \( P \) est vraie et \( Q \) est fausse. Dans tous les autres cas, elle est vraie.

PQP ⇒ Q
VVV
VFF
FVV
FFV

6) Quantificateurs universel et existentiel
  • Quantificateur universel \( \forall \) : « pour tout » ou « quel que soit »
    La proposition \( (\forall x \in E) : P(x) \) est vraie lorsque \( P(x) \) est vraie pour tout \( x \) de \( E \).
  • Quantificateur existentiel \( \exists \) : « il existe au moins un »
    La proposition \( (\exists x \in E) : P(x) \) est vraie lorsqu’il existe au moins un \( x \) dans \( E \) tel que \( P(x) \) soit vraie.
  • Quantificateur d’unicité \( \exists! \) : « il existe un unique »
    La proposition \( \exists! x \in E; P(x) \) est vraie s’il existe un seul \( x \) dans \( E \) tel que \( P(x) \) soit vraie.

Exemples :

  • \( (\forall x \in \mathbb{R}) : x^2 \ge 0 \) est une proposition vraie.
  • \( (\exists x \in \mathbb{R}) : 3x + 6 = 0 \) est une proposition vraie (car \( x = -2 \) convient).
  • \( \exists! x \in \mathbb{R} ; x^2 – 1 = 0 \) est une proposition fausse (car deux solutions : 1 et -1).

Négation des quantificateurs :

\[ \overline{(\forall x \in E) : P(x)} \iff (\exists x \in E) : \overline{P(x)} \]

\[ \overline{(\exists x \in E) : P(x)} \iff (\forall x \in E) : \overline{P(x)} \]

7) Équivalence de deux propositions

L’équivalence de deux propositions \( P \) et \( Q \), notée \( P \Leftrightarrow Q \), est définie par :

\[ P \Leftrightarrow Q \iff (P \Rightarrow Q) \land (Q \Rightarrow P) \]

Table de vérité :

PQP ⇔ Q
VVV
VFF
FVF
FFV

Exemple : \( (x^2 + y^2 = 2xy) \Leftrightarrow (x = y) \) est une équivalence vraie.



8) Raisonnement déductif

Principe : Si \( P \) et \( (P \Rightarrow Q) \) sont vraies, alors \( Q \) est vraie.

C’est le principe du modus ponens (syllogisme).

Exemple tiré du cours : Pour montrer que \( \forall x \in \mathbb{R}_+^* : x + \frac{1}{x} \ge 2 \), on utilise :

  • On a \( (\sqrt{x} – \frac{1}{\sqrt{x}})^2 \ge 0 \) (proposition vraie)
  • \( (\sqrt{x} – \frac{1}{\sqrt{x}})^2 \ge 0 \Rightarrow x + \frac{1}{x} \ge 2 \)
  • Donc \( x + \frac{1}{x} \ge 2 \) est vraie.

9) Raisonnement par équivalence

Principe : On établit l’équivalence \( P \Leftrightarrow Q \) à l’aide d’une chaîne d’équivalences successives.

On transforme \( P \) en \( Q \) en passant par des propositions intermédiaires \( P \Leftrightarrow P_1 \Leftrightarrow P_2 \Leftrightarrow \cdots \Leftrightarrow Q \).

Exemple tiré du cours : Pour montrer \( x + y + 13 = 4\sqrt{x} + 6\sqrt{y} \Leftrightarrow x = 4 \text{ et } y = 9 \) :

\( x + y + 13 = 4\sqrt{x} + 6\sqrt{y} \)

\( \Leftrightarrow x – 4\sqrt{x} + y – 6\sqrt{y} + 13 = 0 \)

\( \Leftrightarrow (\sqrt{x} – 2)^2 + (\sqrt{y} – 3)^2 = 0 \)

\( \Leftrightarrow \sqrt{x} = 2 \text{ et } \sqrt{y} = 3 \)

\( \Leftrightarrow x = 4 \text{ et } y = 9 \)

10) Raisonnement par disjonction des cas

Principe : Pour montrer que \( (\forall x \in E) : P(x) \) est vraie, on montre que \( P(x) \) est vraie pour une partie \( A \) de \( E \), puis que \( P(x) \) est vraie pour les \( x \) n’appartenant pas à \( A \).

Exemple tiré du cours : Pour montrer que \( \forall n \in \mathbb{N} \), \( n^2 + n + 1 \) est impair :

  • Cas 1 : \( n \) pair (\( n = 2k \)) → \( n^2 + n + 1 = 2(2k^2 + k) + 1 \) (impair)
  • Cas 2 : \( n \) impair (\( n = 2k + 1 \)) → \( n^2 + n + 1 = 2(2k^2 + 3k + 1) + 1 \) (impair)
  • Conclusion : Dans tous les cas, \( n^2 + n + 1 \) est impair.

11) Raisonnement par contraposition

Principe : Pour montrer que \( P \Rightarrow Q \) est vraie, on montre sa contraposée \( \overline{Q} \Rightarrow \overline{P} \) qui lui est logiquement équivalente.

\[ (P \Rightarrow Q) \iff (\overline{Q} \Rightarrow \overline{P}) \]

Exemple tiré du cours : Pour montrer \( (x \neq 0) \Rightarrow (\sqrt{x+1} \neq 1 + \frac{x}{2}) \) :

  • On montre sa contraposée : \( (\sqrt{x+1} = 1 + \frac{x}{2}) \Rightarrow (x = 0) \)

12) Raisonnement par l’absurde

Principe : Pour montrer qu’une proposition \( P \) est vraie, on suppose que \( P \) est fausse (c’est-à-dire \( \overline{P} \) vraie) et on montre que cela conduit à une contradiction (une proposition toujours fausse).

Exemple tiré du cours : Montrer que \( \forall x \in \mathbb{R} – \{\frac{2}{3}\} : \frac{4x+1}{3x-2} \neq \frac{4}{3} \) :

  • On suppose qu’il existe \( x \) tel que \( \frac{4x+1}{3x-2} = \frac{4}{3} \)
  • Alors \( 3(4x+1) = 4(3x-2) \Rightarrow 12x + 3 = 12x – 8 \Rightarrow 3 = 8 \) (contradiction)
  • Donc l’hypothèse est fausse, la proposition initiale est vraie.

13) Raisonnement par récurrence

Principe : Soit \( n \in \mathbb{N} \) et \( n_0 \) un entier naturel fixé. Pour montrer que la proposition \( (\forall n \ge n_0) : P(n) \) est vraie, on montre :

  1. Initialisation : \( P(n_0) \) est vraie.
  2. Hérédité : \( (\forall n \ge n_0) : (P(n) \Rightarrow P(n+1)) \) est vraie.

Exemple tiré du cours : Montrer que \( \forall n \in \mathbb{N}^* : 7^n – 2^n \) est divisible par 5 :

  • Initialisation : Pour \( n = 1 \), \( 7^1 – 2^1 = 5 \) divisible par 5.
  • Hérédité : Si \( 7^n – 2^n = 5k \), alors \( 7^{n+1} – 2^{n+1} = 5(7k + 2^n) \) divisible par 5.
  • Conclusion : La propriété est vraie pour tout \( n \in \mathbb{N}^* \).

14) Raisonnement par contre-exemple

Principe : Pour montrer qu’une proposition universelle \( (\forall x \in E) : P(x) \) est fausse, il suffit de trouver un contre-exemple, c’est-à-dire un élément \( a \in E \) tel que \( P(a) \) soit fausse.

Cela revient à montrer que sa négation \( (\exists x \in E) : \overline{P(x)} \) est vraie.

Exemple tiré du cours : La proposition \( (\forall x \in \mathbb{R}) : \sqrt{x^2} = x \) est fausse car pour \( x = -1 \) :

  • \( \sqrt{(-1)^2} = \sqrt{1} = 1 \neq -1 \)
  • Donc \( x = -1 \) est un contre-exemple.

Remarque : La bonne propriété est \( (\forall x \in \mathbb{R}) : \sqrt{x^2} = |x| \).

📝Exercice 1 : Valeur de vérité et négation

Étudier la valeur de vérité et déterminer la négation des propositions suivantes :

Questions

1

\( P_1 : (4 – 1 = 3 \text{ ou } 6 \leq 0) \)

 

2

\( P_2 : (8 > 5 \text{ et } \frac{1}{2} \in \mathbb{Z}) \)

 

3

\( P_3 : (1 < \sqrt{2} < 2) \)

 

1) \( P_1 : (4 – 1 = 3 \text{ ou } 6 \leq 0) \)

Valeur de vérité :

  • \( 4 – 1 = 3 \) est vraie (car \( 4 – 1 = 3 \))
  • \( 6 \leq 0 \) est fausse (car \( 6 > 0 \))

\( P_1 \) est une disjonction (\( P \text{ ou } Q \)). Une disjonction est vraie si au moins une des deux propositions est vraie.

Ici, la première proposition est vraie, donc :

\( P_1 \) est vraie.

Négation :

D’après les lois de Morgan : \( \overline{P \text{ ou } Q} = \overline{P} \text{ et } \overline{Q} \)

\( \overline{P_1} : (4 – 1 \neq 3) \text{ et } (6 > 0) \)

2) \( P_2 : (8 > 5 \text{ et } \frac{1}{2} \in \mathbb{Z}) \)

Valeur de vérité :

  • \( 8 > 5 \) est vraie (car \( 8 > 5 \))
  • \( \frac{1}{2} \in \mathbb{Z} \) est fausse (car \( \frac{1}{2} \) n’est pas un entier)

\( P_2 \) est une conjonction (\( P \text{ et } Q \)). Une conjonction est vraie si les deux propositions sont vraies.

Ici, la deuxième proposition est fausse, donc :

\( P_2 \) est fausse.

Négation :

D’après les lois de Morgan : \( \overline{P \text{ et } Q} = \overline{P} \text{ ou } \overline{Q} \)

\( \overline{P_2} : (8 \leq 5) \text{ ou } (\frac{1}{2} \notin \mathbb{Z}) \)

3) \( P_3 : (1 < \sqrt{2} < 2) \)

Valeur de vérité :

\( P_3 \) est équivalente à : \( (1 < \sqrt{2}) \text{ et } (\sqrt{2} < 2) \)

  • \( 1 < \sqrt{2} \) est vraie (car \( 1^2 = 1 < 2 \))
  • \( \sqrt{2} < 2 \) est vraie (car \( 2 < 4 \))

Les deux propositions sont vraies, donc :

\( P_3 \) est vraie.

Négation :

\( \overline{P_3} : (1 \geq \sqrt{2}) \text{ ou } (\sqrt{2} \geq 2) \)

\( \overline{P_3} : (1 \ge \sqrt{2}) \text{ ou } (\sqrt{2} \ge 2) \)

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🔍Exercice 2 : Négation et valeur de vérité

Donner la négation et la valeur de vérité (Vrai ou Faux) de chacune des propositions suivantes :

Questions

1

\( P : \forall x \in \mathbb{R} \;/\; x^2 > 0 \)

 

2

\( P : \exists x \in \mathbb{R} \;/\; x^2 – 2 = 0 \)

 

3

\( P : x \in [1; 2[ \)

 

4

\( P : \forall n \in \mathbb{N} \;/\; \frac{n}{2} \in \mathbb{N} \)

 

5

\( P : (\forall x \in \mathbb{R}) \; ; -1 \leq \cos x \leq 1 \)

 

6

\( P : (\forall n \in \mathbb{N}) \; ; (\exists m \in \mathbb{N}) : n < m \)

 

7

\( P : (\exists n \in \mathbb{N}) \; 2n + 1 \text{ est pair} \)

 

8

\( P : (\forall n \in \mathbb{N}) \; ; \sqrt{n} \in \mathbb{N} \)

 

9

\( P : (\forall x \in \mathbb{R}) \; ; (\exists y \in \mathbb{R}) : y – x > 0 \)

 

10

\( P : (\exists ! x \in \mathbb{R}) \; ; 2x + 4 = 0 \)

 

11

\( P : (\exists ! x \in \mathbb{R}) \; ; x^2 = 2 \)

 

12

\( P : (\exists x \in \mathbb{Z}) \; ; \frac{x}{4} \in \mathbb{Z} \)

 

13

\( P : (\forall x \in \mathbb{R}) \; ; (\exists y \in \mathbb{R}) : y^2 = x \)

 

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📝Exercice 3 : Utilisation des quantificateurs

Écrire à l’aide de quantificateurs (\(\forall\), \(\exists\), \(\exists!\)) les propositions suivantes :

Questions

1

Le carré de tout réel est positif.

 

2

Certains réels sont strictement supérieurs à leur carré.

 

3

Aucun entier n’est supérieur à tous les autres.

 

4

Tous les réels ne sont pas des quotients d’entiers.

 

5

Il existe un entier multiple de tous les autres.

 

6

Entre deux réels distincts, il existe un rationnel.

 

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📝Exercice 4 : Vérification et négation de propositions quantifiées

Montrer que les propositions suivantes sont vraies puis déterminer leurs négations :

Questions

P₁

\( (\exists x \in \mathbb{R}) : 3x + 6 = 0 \)

 

P₂

\( (\exists x \in \mathbb{R}) : x^2 – 3x + 2 = 0 \)

 

P₃

\( (\forall x \in [1; 6]) : x^2 – 7x + 6 \leq 0 \)

 

P₄

\( (\forall x \in \mathbb{R}) : x^2 – 2x + 3 > 0 \)

 

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📝Exercice 5 : Contre-exemple et négation d’une implication

1) Montrer que les propositions suivantes sont fausses :

Questions

1-a

\( P_1 : (\forall x \in \mathbb{R}) : \sqrt{x^2} = x \)

 

1-b

\( P_2 : (\forall x \in \mathbb{R}) : x^2 \geq x \)

 

2

Donner la négation de la proposition \((R)\) :

\( (R) : (\forall x \in \mathbb{R}) : [x^2 = 2x \Rightarrow x = 0] \)

 

3

En déduire que la proposition \(R\) est fausse.

 

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📝Exercice 6 : Implication et contraposée

Soit \( x \in \mathbb{R} \) ; considérons la proposition (\( P \)) :

\[(x^2 = 4x) \Rightarrow (x = 0 \text{ ou } x = 4)\]

Questions

1

Montrer que la proposition (\( P \)) est vraie.

 

2

Déterminer l’implication contraposée de \( P \).

 

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📝Exercice 7 : Raisonnement déductif (direct)

Montrer que :

Questions

1

\( \forall x \in \mathbb{R}_+^* : x + 1 \geq 2\sqrt{x} \)

 

2

\( \forall x \in \mathbb{R}_+^* : x + \frac{1}{x} \geq 2 \)

 

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📝Exercice 8 : Raisonnement déductif

Soient \( a, b \) et \( c \) des réels positifs non nuls.

Questions

1

Montrer que \( a + \dfrac{1}{a} \geq 2 \)

 

2a

Montrer que \( a + b \geq 2\sqrt{ab} \)

 

2b

Montrer que \( (a + b)(b + c)(c + a) \geq 8abc \)

 

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📝Exercice 9 : Raisonnement déductif 

Montrer que :

Questions

1

Soient \( x \in \mathbb{R} \) et \( y \in \mathbb{R} \); Montrer que : \((x^2 + y^2 = 2xy) \Rightarrow (x = y)\)

 
2

Soient \( x \in \mathbb{R} \) et \( y \in \mathbb{R} \); Montrer que : \((1 + xy – x – y = 0) \Rightarrow (y = 1 \text{ ou } x = 1)\)

 

3

Montrer que : Si \( m \) et \( n \) sont deux entiers naturels impairs alors \( m + n \) est pair.

 

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📝Exercice 10 : Raisonnement par équivalence

Montrer les équivalences suivantes :

Questions

1

Soit \( x \in \mathbb{R} \); Montrer que :

\[ \frac{x^2 + x + 1}{x^2 + 1} \leq \frac{3}{2} \]

 

2

Soient \( x \) et \( y \) deux réels positifs. Montrer que :

\[ \sqrt{x + y} = \sqrt{x} + \sqrt{y} \iff x = 0 \text{ ou } y = 0 \]

 

3

Soient \( a \) et \( b \) deux réels positifs. Montrer que :

\[ (a + b = 0) \iff (a = 0 \text{ et } b = 0) \]

 

4

Soient \( x \) et \( y \) deux réels positifs. Montrer que :

\[ (x + y + 13 = 4\sqrt{x} + 6\sqrt{y}) \iff (x = 4 \text{ et } y = 9) \]

 

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📝Exercice 11 : Équivalences et inégalités

Montrer les propositions suivantes :

Questions

1

Montrer que :

\( (\forall x \neq -1)(\forall y \neq -1) : \frac{x}{1+x} = \frac{y}{1+y} \iff x = y \)

 

2

Montrer, pour tout \( x \) de \( \mathbb{R}^+ \), que :

\( (\sqrt{2x+2} = 1 + \sqrt{x}) \iff (x = 1) \)

 

3

Montrer, pour tout \( x \) de \( [1; +\infty[ \), que :

\( \frac{\sqrt{x-1}}{x} \leq \frac{1}{2} \)

 

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📝Exercice 12 : Équivalences avec racines et valeur absolue

Montrer les équivalences suivantes :

Questions

1

Soit \( x \) un réel. Montrer que :

\[ \frac{2}{\sqrt{1+x^2}} = 1 \iff x = \sqrt{3} \text{ ou } x = -\sqrt{3} \]

 

2

Montrer que pour tout \( x \) de \( \mathbb{R} \) :

\[ |x – 1| < \frac{1}{2} \iff \frac{2}{5} < \frac{1}{x+1} < \frac{2}{3} \]

 

3

Soient \( a \in [1; +\infty[ \) et \( b \in [4; +\infty[ \). Montrer que :

\[ \sqrt{a – 1} + 2\sqrt{b – 4} = \frac{a+b}{2} \iff a = 2 \text{ et } b = 8 \]

 

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📝Exercice 13 : Disjonction des cas

Montrer les propositions suivantes en utilisant la disjonction des cas :

Questions

1

Soit \( n \in \mathbb{N} \); Montrer que pour tout \( n \in \mathbb{N} \), l’entier \( n^2 + n + 1 \) est impair.

 

2

Soit \( n \in \mathbb{N} \); Montrer que \( n(n+1)(n+2) \) est un multiple de 3.

 

3

Montrer que : \( (\forall x \in \mathbb{R}) ; \sqrt{x^2 + 1} – x > 0 \)

 

4a

Résoudre dans \( \mathbb{R} \) l’équation : \( (E_1) : x^2 – |x – 1| – 1 = 0 \)

 

4b

Résoudre dans \( \mathbb{R} \) l’équation : \( (E_2) : |x + 1| – 3|x – 2| + 1 = 0 \)

 

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📝Exercice 14 : 

Résoudre dans \(\mathbb{R}\) l’inéquation suivante :

\[ |x-1| + 2x – 3 \geq 0 \]

Question

1

Déterminer l’ensemble des solutions de l’inéquation :

\( |x-1| + 2x – 3 \geq 0 \)

 

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📝Exercice 15 : Raisonnement par contraposée

Montrer les propositions suivantes en utilisant le raisonnement par contraposée :

Questions

1a

\( (y \neq 2 \text{ et } y \neq -2) \Rightarrow (2y^2 – 8 \neq 0) \)

 

1b

\( (x \neq 0) \Rightarrow \left(\sqrt{x+1} \neq 1 + \frac{x}{2}\right) \)

 

2

Si \( n^2 \) est pair alors \( n \) est pair (\( n \in \mathbb{N} \))

 

3

\( (x \neq y) \Rightarrow (x^2 – 4x \neq y^2 – 4y) \) avec \( x, y \in ]2; +\infty[ \)

 

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📝Exercice 16 : Raisonnement par contraposée

Montrer les implications suivantes en utilisant le raisonnement par contraposée :

Questions

1

\( (\forall a \in \mathbb{R})(\forall b \in \mathbb{R}) : a + b > 1 \implies \left(a > \dfrac{1}{2} \text{ ou } b > \dfrac{1}{2}\right) \)

 

2

\( (\forall x > 1)(\forall y > 1) : x \neq y \implies \dfrac{x}{1 + x^2} \neq \dfrac{y}{1 + y^2} \)

 

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🔍Exercice 17 : Raisonnement par contre-exemple

Montrer que les propositions suivantes sont fausses en utilisant un contre-exemple :

Questions

1

\( P_1 : \forall x \in \mathbb{R} : x + 1 = 2 \)

 

2

\( P_2 : \forall x \in \mathbb{R}^* : x + \dfrac{1}{x} \geq 2 \)

 

3

\( P_3 : (\forall a \in \mathbb{R}^+)(\forall b \in \mathbb{R}^+) : \sqrt{a + b} = \sqrt{a} + \sqrt{b} \)

 

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📝Exercice 18 : Raisonnement par l’absurde

Montrer les propositions suivantes en utilisant le raisonnement par l’absurde :

Questions

1

\( (\forall x \in \mathbb{R} – \{\frac{2}{3}\}) : \dfrac{4x+1}{3x-2} \neq \dfrac{4}{3} \)

 

2

\( (\forall n \in \mathbb{N}) : \dfrac{6n+5}{4n+2} \notin \mathbb{N} \)

 

3

\( (\forall x \in \mathbb{R}) : x – \sqrt{x^2 + 1} < 0 \)

 

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📝Exercice 19 : Raisonnement par l’absurde

Montrer les propositions suivantes en utilisant le raisonnement par l’absurde :

Questions

1

Montrer que \( \sqrt{2} \notin \mathbb{Q} \) ( \( \sqrt{2} \) n’est pas un nombre rationnel).

 

2

Soient \( x, y, z \in \mathbb{R}_+^* \) tels que \( x + y + z < \dfrac{1}{x} + \dfrac{1}{y} + \dfrac{1}{z} \) et \( xyz > 1 \).

Montrer que \( x \neq 1 \), \( y \neq 1 \) et \( z \neq 1 \).

 

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📝
Exercice 20: Raisonnement par l’absurde

Montrer les propositions suivantes en utilisant le raisonnement par l’absurde :

Questions

1

\( (\forall x \in \mathbb{R} – \{\frac{2}{3}\}) : \dfrac{4x+1}{3x-2} \neq \dfrac{4}{3} \)

 

2

\( (\forall n \in \mathbb{N}) : \dfrac{6n+5}{4n+2} \notin \mathbb{N} \)

 

3

\( (\forall x \in \mathbb{R}) : x – \sqrt{x^2 + 1} < 0 \)

 

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📝Exercice 21 : Raisonnement par récurrence

Montrer les propositions suivantes en utilisant le raisonnement par récurrence :

Questions

1

Montrer que \( (\forall n \in \mathbb{N}) : 5^n – 3^n \) est divisible par 2.

 

2

Montrer que \( (\forall n \in \mathbb{N}^*) : 1 + 2 + 3 + \dots + n = \dfrac{n(n+1)}{2} \)

 

3

Montrer que \( (\forall n \in \mathbb{N}) : 1 + 2 + 2^2 + \dots + 2^n = 2^{n+1} – 1 \)

 

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📝Exercice 22 : Raisonnement par récurrence

Montrer par récurrence les propositions suivantes :

Questions

1

\( (\forall n \in \mathbb{N}^*) : 7^n – 2^n \) est divisible par 5

 

2

\( (\forall n \in \mathbb{N}) : 1 + 4 + 4^2 + \cdots + 4^n = \dfrac{4^{n+1} – 1}{3} \)

 

3

\( (\forall n \in \mathbb{N}^*) : 1^3 + 2^3 + 3^3 + \cdots + n^3 = \left[ \dfrac{n(n+1)}{2} \right]^2 \)

 

4

\( (\forall n \in \mathbb{N}) : 2^n \geq n \)

 

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📝Exercice 23 : 

Effectuer les tâches suivantes :

Questions

1

Développer le produit : \( (n + 2)(2n + 3) \)

 

2

Montrer par récurrence que :

\( (\forall n \in \mathbb{N}^*) : 1^2 + 2^2 + \cdots + n^2 = \dfrac{n(n+1)(2n+1)}{6} \)

 

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Notions de logique – exercices corrigés 1Bac