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Formules mathématiques

12 questions · Mathématiques et logique

Les formules sont la sténographie des mathématiques : en quelques signes, elles résument des relations qu’il faudrait sinon plusieurs phrases pour décrire. Une fois comprises, elles ouvrent des portes, de la salle de classe jusqu’à la conquête spatiale. Derrière chacune se cache une idée simple, que l’on reconnaît souvent rien qu’à sa forme. Ce paquet te fait retrouver ce que calcule une formule, ou le nom qu’elle porte. Il y a d’abord le théorème de Pythagore, a² + b² = c², qui relie les côtés du triangle rectangle. Viennent ensuite les grands classiques de la géométrie : l’aire du disque π × r² et le périmètre du cercle 2 × π × r, l’aire du rectangle et l’aire du triangle, le volume du cube a³ et le volume de la boule, que l’on doit à Archimède. L’algèbre apporte la première identité remarquable, (a + b)² = a² + 2ab + b², que tout collégien français récite un jour, et le discriminant Δ = b² − 4ac, qui dit combien de solutions possède une équation du second degré. La physique n’est jamais loin : la vitesse s’obtient en divisant la distance par la durée, et la force par le produit de la masse et de l’accélération, selon la deuxième loi de Newton. Enfin, la règle du pourcentage d’une quantité sert chaque jour, des soldes aux impôts. Reconnais-les à leur structure et à ce qu’elles calculent, et tu ne verras plus jamais une formule comme une salade de lettres, mais comme un petit outil qui répond à de vraies questions, de la surface d’une chambre à la trajectoire d’un ballon.

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Toutes les questions avec réponse

Quel résultat énonce a² + b² = c² dans un triangle rectangle ?

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Théorème de Pythagore

c désigne le plus long côté, l’hypoténuse.

💡 Le saviez-vous ? Sa réciproque permet de prouver qu’un triangle est rectangle.

Que calcule la formule π × r² ?

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Aire du disque

r est le rayon du disque.

💡 Le saviez-vous ? π vaut environ 3,14159.

Que calcule la formule 2 × π × r ?

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Périmètre du cercle

C’est la longueur de la ligne qui forme le cercle.

💡 Le saviez-vous ? Avec le diamètre d, on écrit simplement π × d.

Que calcule la formule longueur × largeur ?

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Aire du rectangle

Pour un carré, cela donne c × c = c².

💡 Le saviez-vous ? Une aire s’exprime en unités carrées, par exemple en mètres carrés.

Que calcule la formule (base × hauteur) ÷ 2 ?

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Aire du triangle

La hauteur est perpendiculaire à la base.

💡 Le saviez-vous ? Un triangle occupe exactement la moitié du rectangle qui l’entoure.

Que calcule la formule a³, où a est la longueur d’une arête ?

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Volume du cube

Toutes les arêtes d’un cube ont la même longueur.

💡 Le saviez-vous ? Un volume s’exprime en unités cubes, par exemple en centimètres cubes.

Que calcule la formule (4/3) × π × r³ ?

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Volume de la boule

Archimède a découvert cette relation dès l’Antiquité.

💡 Le saviez-vous ? À volume égal, la boule est le solide qui a la plus petite surface.

Comment s’appelle l’égalité (a + b)² = a² + 2ab + b² ?

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Première identité remarquable

Le programme de collège en compte trois : (a + b)², (a − b)² et (a + b)(a − b).

💡 Le saviez-vous ? Elles permettent de développer et de factoriser très vite.

Que calcule-t-on en divisant la distance parcourue par la durée du trajet ?

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Vitesse

On l’écrit v = d / t.

💡 Le saviez-vous ? On l’exprime en km/h ou en m/s.

Que calcule la formule masse × accélération (F = m × a) ?

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Force

C’est la deuxième loi de Newton, ou principe fondamental de la dynamique.

💡 Le saviez-vous ? La force se mesure en newtons.

Que calcule-t-on avec valeur de départ × taux ÷ 100 ?

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Pourcentage d’une quantité

20 % de 50, c’est 50 × 20 ÷ 100 = 10.

💡 Le saviez-vous ? La quantité de départ correspond à 100 %.

Comment s’appelle la quantité b² − 4ac qui indique combien de solutions a une équation du second degré ax² + bx + c = 0 ?

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Discriminant

Si Δ > 0, il y a deux solutions x = (−b ± √Δ) ÷ (2a) ; si Δ = 0, une seule ; si Δ < 0, aucune solution réelle.

💡 Le saviez-vous ? En France, on le note avec la lettre grecque delta majuscule, Δ.

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