Les Mathématiques

            Comprendre, démontrer, prévoir

L’arithmétique et l’algèbre

L'arithmétique est la branche des mathématiques qui étudie les nombres concrets et leurs propriétés (entiers, fractions, décimaux) aisi que leurs opérations de base : l'addition, la soustraction, la multiplication et la division.
L'algèbre généralise ces principes en remplaçant les nombres par des symboles et des variables (comme x ou y). Elle permet de formuler des équations, de manipuler des inconnues et d'exprimer des règles mathématiques universelles.
En résumé : l'arithmétique calcule des valeurs fixes, tandis que l'algèbre étudie des relations et des structures abstraites.

L’arithmétique s’intéresse notamment à la divisibilité, aux nombres premiers, aux fractions et aux congruences. L’algèbre remplace certains nombres par des symboles afin d’exprimer des relations générales et de résoudre des problèmes.

Nombres et opérations

Entiers, fractions, puissances, racines, proportions et calculs.

p

Divisibilité

Multiples, diviseurs, nombres premiers, PGCD et factorisation.

x

Équations

Recherche des inconnues et transformation d’égalités.

f

Structures algébriques

Polynômes, fonctions, groupes, anneaux, corps et matrices.

1. Crible d’Ératosthène : faire apparaître les nombres premiers

Le crible élimine progressivement les multiples de 2, puis de 3, de 5, etc. Les nombres qui restent sont premiers.

Maximum choisi : 60
Les nombres sont prêts à être examinés.

2. Algorithme d’Euclide : calcul du PGCD

Le plus grand commun diviseur de deux entiers se calcule par divisions successives. À chaque étape, on remplace le plus grand nombre par le reste de la division.

Exemple initial : PGCD(252, 105).
a = bq + r, puis PGCD(a,b) = PGCD(b,r)

3. Résoudre une équation comme une balance

Une équation reste vraie si l’on effectue la même opération des deux côtés. L’animation isole progressivement l’inconnue.

Équation initiale : 3x + 6 = 21.
ax + b = c ⟹ ax = c − b ⟹ x = (c − b)/a

4. Polynôme du second degré

La fonction f(x)=ax²+bx+c trace une parabole. Son orientation et sa position dépendent des coefficients.

La parabole coupe actuellement l’axe des abscisses en deux points.
Δ = b² − 4ac

Nombre premier

Entier supérieur à 1 qui possède exactement deux diviseurs positifs : 1 et lui-même.

2, 3, 5, 7, 11, 13…

Identité remarquable

Une égalité algébrique vraie pour toutes les valeurs autorisées des variables.

(a+b)² = a² + 2ab + b²

Factorisation

Transformer une somme en produit afin de simplifier un calcul ou résoudre une équation.

x² − 9 = (x−3)(x+3)

Congruence

Deux entiers sont congrus modulo n lorsqu’ils ont le même reste dans la division par n.

17 ≡ 2 (mod 5)
L’arithmétique explore la structure des nombres ; l’algèbre transforme les calculs particuliers en lois générales.