Un nombre est composé de deux chiffres ; le chiffre des
unités est double de celui des dixaines ; et lorsqu'on lui ajoute
/f>^ on obtient une somme qui est égale au premier nombre
IftENYERSÉ. On demande le nombre qui jouit de ces propriétés.
Si X désigne le chiffre des dixaines^ celui des unités sera sx ;
le nombre sera, , , -
. (x diacaines -f- ax unités) 4= (z.io •+• ax) unités rfa lax unités ;
k nombre reevenë sera
(x unités -4- ax dixaines) d^ (x -f- ax.io) unités 4= aix unités,
' Or le nombre proposé, augmenté de 4^ > ^oit être égal au .Sombre renversé. Donc. . .
iax + 45 = 2ix; aoùx = 5; ax=io.
Le chiffre des dixaines est donc 5, et celui des unités vaut dix. Itlais dans le système décimal , un chiffre ne peut pas expritUer plus de neuf unités ; la question n'est donc pas possible, l-e nombre entier positif, 5 , que l'on obtient pour x , donnant 10 pour le chiffre des unités, indique donc l'impossibilité de la question ; cela tient à ce que l'énoncé particularise la système décimal , et que dans celui-ci, la valeur de l'inconnue - «àt assujétie à la condition particulière , de donner pour les diiffres des nombres entiers positifs plus petits que dix. La
question dcTOnt po^s&le eh admettant pour les chiiFres ât9 nombres entiers plus grands qùç g. Gât alofà le ïiômbre demandé kant foriné de. . .
5 diçcmnes ^t lo unités^
en lui ajoutant i^ , U dtvivitdra to5^ que Ion peut ceintâérer comme formé ik...
to dixûines tt 5 unités^.
test ettectîvèmefït 1^ "nombre proposé rthoené. Aînsî , «oûs ce point-dé-vue y qui est telui qu^indique la valwr dex^ là qnestion devient possible.
«03« Trouver un nombre tel que ses^^ écoutés à ses ^^ soient égaux â ses f^. Soit x le nombre inconnu ; on sera conduit à réqttatîoB^ . .
|x + Jxiit'IJx-, éHe donne i3d&xs:o; oiiâ;=o.
CeÉle valeur de x. satisfait à Téquation , car elle réduit chaque membre à zéro^ niais elle ne satisfit pas au problème^ parce que zéro n'est pas un nombre. £t en effet, lès | d^uû nombre, plus se^ J, valent ses |^; il s'^igit donede troiVer un nombre , dont les || soient égaux aux ^ ; te qui né peut avoir &««i.
•^^^ Qmid est h nombre ^daiUies^ plus les ^^ég4dent les \i? Désignant ce nombre par iïàx, on sera conduit à ï identité» . .
ix^ ^xtjsiiyxy ou 47a?=^i7jc.
Cettttîdentitéadàtetttnefai&iilé de valeiffs arbitraires de x; le problème est donc entièrement indéterminé. Et en effet ^ comme I plus f , font j4 ; Qu^ 9P^ 9<Ht un nombre , ses | plus ses |, sont toujours égaux à ses f|- ; le nombre désigné par x devait iimc «rester ibâéterminé ; on 4evait donc être cofidiût à «a», «eâtité. ~
455. Trouver un nomire dont te? | ttàgmenfêis ée 7, iètèNl égaux aux ^ moins les | dé ce nombre, aUgfnefriJtés de ). "Sk le nombre inconnu est x ; on aura. . .
D' A L G £ B R E. %Jp
4olM.... ^^-H7^ri:-f-9; d'où 7 = 9.
Mais aucune yakur de oc ne peut satisfaire à cette condition ; im question proposée et l'é^éUion i^u'ellefoumit, sont donc impQs» sibles.
4â6. Un père de famille ordonne , par son testament, que l'uiné de sKesJils prendra 100^ sur la totalité de ses biens, plus le dixième de ce qui restera; le second soo^, et le dixiénie de ce qui restera ; le troisième 3oo^ ^ plus le dixième de ce qui restera ; et ainsi de suite jusqu'au dernier , en augmentant toujours de 100^. Les enjkns sont également pco'tagés. Il s'agit de découvrir la valeur de L'héritage , le nombre des enfans , et la part de chaque enfant. Désignons l'héritage par x'^. Le fils aîné prélève loo**, plus le dixième du reste (a;** — 100*) ;
sa part est ddBC f 100*^ -J j , ou f — -^-^ J ;
a né wte donc que àF^{f +^»°°^ . ou (3^^~ 9°°^
â partager entre les autres eafans. Sur cette dernière somme ^ le a* enfant prélève d'abord aoo^ ; le reste est donc .... :
^7, ,77" ...j .^ 200*", ou (2 S y dont le dixième
est ( ~ j ; la part du second fils est donc . . .
(SfÈL-.^ÈS^J^aocA, oura^+'7i£g!Y MaU cett. V 100 . / \ loo /
seconde part doit être égale à la première ; donc. . .
jc*4-qoo OJC4-17IOO « , « a: + ûoo
^^^ — = ^ ^ ^ ; d où X = 8ioo -, — -^ — = ooo.
I.*héritagé 8loo^, divisé par la portion d un enfant, qui est joo*, donnera 9 , pouf le nombre des enfans. Si ion effectue ït t>attage suivant les volontés du testateur , on trouvera que ces nombres satisfont à toutes les conditions du problènâe.
Cette solution conduit à des remarques importantes. Eiji
Sà44 É L É M E If s
effet; poiir déterminer la valeur de x^ nous n'ayons exprimé qu'une très petite partie des conditions du problème , et cependant les autres conditions se sont trouvées remplies ; il est très-rare que cela arrive ainsi. Les valeurs des inconnues ne satisfont ordinairement qu'aux conditions du problème exprimées par les équations qui les déterminent ; les seuls cas qui fassent exception , sont ceux ou les conditions non exprimées sont des conséquences immédiates des conditions exprimées, La question actuelle est de cette espèce. £n effet , si Iob effectue les calculs , on trouvera. . .
ir« pan = ^^^ y a« part = ^ 5
3« part = li22L-} A* part = ^-2- -^Z, j
*^ 1000 ' ^ '^ loooo ■
la i« part — la a« = — (x — 8100 )*"; '^ 100 ^ ' '
9 iwy
la 3» part -- la 4» = -^ . -^ ( a:— 8100)*.
la 2» part — la 3» = — ^ ( x — 8100 )*: ^ 1000 ' '
et ainsi de suite. Mais toutes les parts doivent être égales ; il faut donc que chaque différence soit zéro ; et comme il arrive qu'elles ont (x — 8icx)) pour facteur commun , on les réduiFa toutes à zéro , en prenant x = 8100. Ainsi, dans la questioa actuelle , les relations qui lient l'inconnue x , aux quantités connues sont telles , que la valeur a: = 8100, rend toutes les parts égales ; comme l'exige Ténoncé.
4^7. Passons à V examen des solutions négatives. Lorsqu'on n'a égard qu'aux valeurs absolues des quantités (*), les nombre» sufRsent pour les représenter. Mais en réfléchissant sur la nature du calcul , on voit qu'une même quantité peut être con- ^ sidérée sous deux points de vue directement opposés , ou comme capable d'augmenter une autre quantité, ou comme capable de la diminuer. Tant qu'on ne représentera les quantités qae par des nombres , rien ne désignera quel est celui de ces deux aspects sous lequel on les considère. Le moyen le plus naturel
(*) La valeur absolue d'une quantité est celle qui est indépendante de 0/1 signe, Mm'i , -f- 3 et — 3 ont 3 pour yalcar aUolae.
de le faire connaître, est d'aflecter ces quantités du signe + pour indiquer une manière d'être , et du signe — , pour indiquer la manière d être opposée.
458. Ainsi , lorsquon veut résoudre une question , comme <tn ne connaît pas le signe de l'inconnue , on affecte cette inconnue du signe -f- ; on résout le problème dans cette hypo^ thèse ; et suivant qu'on obtient pour l'inconnue un nombre po^ sitif ou négatif, cette inconnue doit être prise dans C acception qu'on lui a donnée, ou dans une acception directement opposée. En effet, les signes + et-7- n'étant introduits' dans le calcul que pour indiquer les manières d'être opposées des quantités , -comme on part d'une équation rigoureuse , qui exprime les conditions du problème, dans les résultats qu'on en déduit, par une suite d'opérations rigoureuses , les signes + et — ne peuvent pas être dénaturés ; ils doivent donc encore indiquer les manières d'être opposées des quantités.
459. Les signes -f- e^— -, qui n'ont servi jusquiici quà indiquer l'addition et la soustraction (/!• 197), ou la multiplia cation et la division (n* SgS) , vont donc recevoir une accep" tionplus généiale ; ils indiqueront les manières d'être opposées des quantités les unes à t égard des autres. Sans cette conifention , les formules algébriques et les règles qu'on en déduit , ne seraient pas générales (ji* SgS).
Pour jeter plus de jour sur les' raisonnemens précédens , noui allons résoudre plusieurs problèmes qui conduiront à des valeurs négatives de l'inconnue.
4S0, Quel nombre doit-on AJOUTER à 7 , pour obtenir 5 ? Si X désigne ce nombre , on aura ....