Dans les jeux mathématiques et logiques, souvent issus de l'observation de la vie quotidienne, des polynômes peuvent apparaître de façon étonnante. La géométrie, la logique binaire et l'algorithmique, les jeux de pions, la combinatoire… aucun domaine n'y échappe !

Souvenir de première : l’équation du second degré possède deux solutions réelles, éventuellement confondues, si son discriminant est positif ou nul. Mais, à la lecture de l’énoncé d’un problème, il n’est pas toujours facile de détecter le polynôme du second degré qui fournira la solution à la question posée.

Voici une petite énigme issue de la vie quotidienne. Régine et Christophe ensemble font le ménage de leur petit appartement en trente-six minutes. Plus soigneuse, Régine seule met une demi-heure de plus que Christophe seul. Combien de temps met-elle ?

Appelons t la durée demandée en minutes, R et C les « vitesses » respectives de nos deux compères ; on obtient 36(R + C) = (t – 30)C, égalité qui s’écrit aussi 36(R/C + 1) = (t – 30).

Par ailleurs, t R = (t – 30)C donne R/C = (1 – 30/t). On en déduit 36(2 – 30/t) = (t – 30), soit 
t 2 – 102 t + 1 080 = 0, qui admet deux solutions, 12 et 90. Comme t est supérieur à 30, Régine seule met une heure et demie (t = 90) pour faire le ménage de l’appartement.

 

Cercle inscrit et cercle circonscrit 

La géométrie elle aussi fait bon ménage avec l’algèbre. Selon la notation usuelle, soient respectivement r ... Lire la suite


références

 La magie des invariants mathématiques. Bibliothèque Tangente 47, 2013.
 Mathématiques discrètes et combinatoire. Bibliothèque Tangente 39, 2010.