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Formule · Seconde

Formule : Carré et ordre

Élever au carré conserve l'ordre des positifs, l'inverse pour les négatifs.

0 ≤ a ≤ b ⇒ a² ≤ b² a ≤ b ≤ 0 ⇒ a² ≥ b²

Ce que dit la formule

Sur les nombres positifs, le carré conserve l'ordre : si 0 ≤ a ≤ b alors a² ≤ b². Sur les nombres négatifs, il inverse l'ordre : si a ≤ b ≤ 0 alors a² ≥ b².

C'est la traduction des variations : la fonction carré décroît sur les négatifs et croît sur les positifs.

Cette double règle est la conséquence directe des variations : la fonction carré décroît sur les négatifs et croît sur les positifs, donc elle conserve l'ordre d'un côté et l'inverse de l'autre.

C'est pourquoi on ne peut jamais élever une inégalité au carré sans précaution : il faut d'abord savoir de quel côté de zéro on se trouve.

Exemple

2 ≤ 3 donne 4 ≤ 9 ; mais -3 ≤ -2 donne 9 ≥ 4.

Deuxième exemple

-5 ≤ -1 donne 25 ≥ 1 : l'ordre s'inverse chez les négatifs. En revanche 1 ≤ 5 donne 1 ≤ 25 : il se conserve chez les positifs.

Piège à éviter

On ne peut pas « élever au carré des deux côtés » d'une inégalité sans tenir compte des signes.

Les autres formules de la fonction carré

Questions fréquentes

Peut-on élever une inégalité au carré ?
Seulement en connaissant le signe des membres. Pour des nombres positifs l'ordre est conservé, pour des négatifs il s'inverse.
Que se passe-t-il si les deux membres n'ont pas le même signe ?
Aucune règle générale ne s'applique : -3 ≤ 2 donne 9 ≥ 4, alors que -1 ≤ 2 donne 1 ≤ 4.
Comment comparer deux carrés sans les calculer ?
En comparant les valeurs absolues : a² ≤ b² équivaut à |a| ≤ |b|, quel que soit le signe.

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