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Exercices corrigés — Algorithmique et programmation (3e)

Quatre niveaux de difficulté, du plus simple au plus exigeant. Chaque exercice a sa correction détaillée, étape par étape.

2 exercices de niveau « Challenge ». Voir les 8 exercices.

Exercice 7 Challenge

Écrire une fonction Python volume_boule(r) qui renvoie le volume d'une boule de rayon r.

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Correction détaillée

Le volume d'une boule de rayon r est V = (43)πr3. En Python, la puissance s'écrit ** et la valeur de π est math.pi, disponible après import math.

import math

def volume_boule(r):
    return 4 / 3 * math.pi * r ** 3
Test : volume_boule(3) renvoie environ 113,1, ce qui correspond à (43) × π × 27 = 36π ≈ 113,1. Attention à écrire 4 / 3 et non 4 // 3, qui est la division entière et donnerait 1.

Exercice 8 Challenge

Voici un programme de calcul : « Choisir un nombre ; le multiplier par lui-même ; soustraire 4 fois le nombre de départ ; ajouter 4. » a) Appliquer ce programme à 3, puis à −1. b) Écrire un script Scratch qui demande un nombre et affiche le résultat du programme. c) Montrer que le résultat est toujours positif ou nul, et déterminer le nombre de départ pour lequel le résultat est 0.

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Correction détaillée

a) Avec 3 : 3 × 3 = 9 ; 9 − 4 × 3 = 9 − 12 = −3 ; −3 + 4 = 1. Avec −1 : (−1) × (−1) = 1 ; 1 − 4 × (−1) = 1 + 4 = 5 ; 5 + 4 = 9.
b)

quand le drapeau vert est cliqué
demander [Choisis un nombre] et attendre
mettre [x] à (réponse)
mettre [résultat] à ((((x) * (x)) - ((4) * (x))) + (4))
dire (résultat)
c) Si le nombre de départ est x, le résultat est x2 − 4x + 4. On reconnaît l'identité remarquable a2 − 2ab + b2 = (a − b)2 avec a = x et b = 2 : x2 − 4x + 4 = (x − 2)2. Un carré est toujours positif ou nul, donc le résultat du programme est toujours positif ou nul, quel que soit le nombre choisi.
Le résultat vaut 0 quand (x − 2)2 = 0, c'est-à-dire pour x = 2. Vérification : 2 × 2 − 4 × 2 + 4 = 4 − 8 + 4 = 0. Les résultats 1 et 9 de la question a) sont bien (3 − 2)2 et (−1 − 2)2.