Racines carrées
La racine carrée d’un réel positif ou nul a est l’unique nombre positif ou nul dont le carré vaut a. Notée , elle permet de retrouver le côté d’un carré à partir de son aire et de calculer exactement des longueurs en 3AC.
À la fin de ce chapitre, vous saurez
- Comprendre la définition de la racine carrée et son domaine de définition
- Utiliser les propriétés du produit et du quotient de racines carrées
- Simplifier une écriture contenant une racine carrée
- Rendre rationnel le dénominateur d'un quotient
PrérequisLes carrés parfaits de 1 à 15 · Les puissances et la notation · Le calcul sur les fractions
Un bon cours, ça se partage.
Définition de la racine carrée
Définition
Racine carrée : Soit . La racine carrée de a, notée , est l’unique nombre positif ou nul dont le carré est a. En particulier, .
Attention
La racine carrée d'un nombre négatif n'existe pas dans l'ensemble des nombres réels : n'a pas de sens en 3AC. Et est toujours positif ou nul, jamais négatif.
Exemple
Calculer , et .
- car et .
- car .
- , et non : la racine carrée reste positive.

Les carrés parfaits à connaître
Remarque
Il est utile d'y ajouter , , , et .
Les propriétés du produit et du quotient
Propriété
Racine carrée d'un produit
Pour tous nombres positifs et : .
Propriété
Racine carrée d'un quotient
Pour tout nombre positif et tout nombre strictement positif : .
Attention
Il n'existe aucune propriété analogue pour l'addition. En général : par exemple , alors que .
Comment simplifier une racine carrée ?
Méthode
Méthode
- Chercher le plus grand carré parfait qui divise le nombre sous la racine.
- Décomposer le nombre en un produit d’un carré parfait par un autre facteur.
- Séparer la racine du produit en un produit de racines.
- Extraire la racine du carré parfait.
Simplification
Simplifier .
- Le plus grand carré parfait divisant est , car .
- .
- .
Une écriture simplifiée est celle où le nombre sous la racine ne contient plus aucun carré parfait autre que . Elle permet ensuite de réduire des sommes : deux termes ne s'additionnent que s'ils ont la même partie sous la racine.
Réduire une somme
Écrire sous la forme .
- .
- .
- .
- La somme vaut .

Rendre rationnel un dénominateur
Une racine non nulle au dénominateur est une écriture valide. Rendre le dénominateur rationnel signifie obtenir une écriture égale sans radical en bas, souvent plus pratique pour comparer ou simplifier. On multiplie le numérateur et le dénominateur par la même quantité non nulle.
Cas simple
Rendre rationnel le dénominateur de .
- On multiplie haut et bas par : .
- Or .
- Donc .
Avec une somme au dénominateur
Rendre rationnel le dénominateur de .
- On multiplie haut et bas par l'expression conjuguée .
- Au dénominateur, l'identité donne .
- Donc .
Comment résoudre ?
Si , deux nombres opposés ont le carré a : ou . Si , seul convient. Si , aucun réel ne convient puisque tout carré est positif ou nul.
Ne pas confondre racine et solutions
Comparer et les solutions de .
- La notation désigne seulement 6.
- L’équation admet deux solutions : -6 et 6. Si x est une longueur, seule la solution positive est retenue.
Comment encadrer et arrondir une racine ?
Un calcul exact avant la calculatrice
Encadrer entre deux dixièmes consécutifs.
- , donc .
- La calculatrice donne environ 3,162277 ; l’arrondi au centième est 3,16. On écrit , avec un signe d’approximation.

Attention
La calculatrice ne transforme pas une valeur approchée en égalité exacte. Garde les racines dans les étapes intermédiaires, puis arrondis à la précision demandée.
Questions fréquentes
Qu'est-ce qu'une racine carrée ?
Peut-on calculer la racine carrée d'un nombre négatif ?
Est-ce que est égal à ?
Comment simplifier une racine carrée comme ?
Pourquoi faut-il rendre rationnel un dénominateur ?
Comment calculer ?
Comment comparer deux racines carrées ?
Quiz : 20 questions sur ce chapitre
20 questions tirées au hasard parmi les 20 de ce chapitre : le quiz est différent à chaque visite. Une seule réponse est correcte, et vous voyez immédiatement si la vôtre l'est.
Q1 est égal à :
Réponse incorrecte
et est positif.
Bonne réponse :
et est positif.
Q2 existe dans les réels lorsque :
Réponse incorrecte
Un carré de nombre réel n'est jamais négatif.
Bonne réponse :
Un carré de nombre réel n'est jamais négatif.
Q3 vaut :
Réponse incorrecte
Par définition, le carré de est .
Bonne réponse :
Par définition, le carré de est .
Q4 vaut :
Réponse incorrecte
.
Bonne réponse :
.
Q5 vaut :
Réponse incorrecte
: on ne sépare jamais une somme sous la racine.
Bonne réponse :
: on ne sépare jamais une somme sous la racine.
Q6 s'écrit :
Réponse incorrecte
, donc .
Bonne réponse :
, donc .
Q7 vaut :
Réponse incorrecte
et : le résultat est positif.
Bonne réponse :
et : le résultat est positif.
Q8 vaut :
Réponse incorrecte
.
Bonne réponse :
.
Q9 sans racine au dénominateur s'écrit :
Réponse incorrecte
On multiplie en haut et en bas par .
Bonne réponse :
On multiplie en haut et en bas par .
Q10 vaut :
Réponse incorrecte
.
Bonne réponse :
.
Q11Les solutions de sont :
Réponse incorrecte
et .
Bonne réponse : et
et .
Q12L'équation :
Réponse incorrecte
Un carré n'est jamais négatif.
Bonne réponse : n'a aucune solution réelle
Un carré n'est jamais négatif.
Q13 vaut :
Réponse incorrecte
On additionne les coefficients devant la même racine.
Bonne réponse :
On additionne les coefficients devant la même racine.
Q14 vaut :
Réponse incorrecte
.
Bonne réponse :
.
Q15 simplifiée s'écrit :
Réponse incorrecte
, donc .
Bonne réponse :
, donc .
Q16L'expression conjuguée de est :
Réponse incorrecte
On change le signe du second terme.
Bonne réponse :
On change le signe du second terme.
Q17 vaut :
Réponse incorrecte
.
Bonne réponse :
.
Q18Pour et positifs, laquelle est vraie ?
Réponse incorrecte
La propriété est valable pour le produit. La racine d’une somme ou d’une différence ne se sépare pas selon une règle analogue.
Bonne réponse :
La propriété est valable pour le produit. La racine d’une somme ou d’une différence ne se sépare pas selon une règle analogue.
Q19Le côté d'un carré d'aire mesure :
Réponse incorrecte
.
Bonne réponse : cm
.
Q20 vaut :
Réponse incorrecte
.
Bonne réponse :
.
Votre note
0/20
Le chapitre est à revoir en entier
Ne recommencez pas le quiz tout de suite : relisez d'abord tout le cours, en refaisant sur votre cahier chaque exemple guidé au lieu de le lire. Enchaînez avec les exercices « facile », correction masquée, puis revenez ici. C'est en une seule séance de travail que la note change.
À revoir : 20 questions manquées
est égal à :
Bonne réponse
et est positif.
existe dans les réels lorsque :
Bonne réponse
Un carré de nombre réel n'est jamais négatif.
vaut :
Bonne réponse
Par définition, le carré de est .
vaut :
Bonne réponse
.
vaut :
Bonne réponse
: on ne sépare jamais une somme sous la racine.
s'écrit :
Bonne réponse
, donc .
vaut :
Bonne réponse
et : le résultat est positif.
vaut :
Bonne réponse
.
sans racine au dénominateur s'écrit :
Bonne réponse
On multiplie en haut et en bas par .
vaut :
Bonne réponse
.
Les solutions de sont :
Bonne réponse et
et .
L'équation :
Bonne réponsen'a aucune solution réelle
Un carré n'est jamais négatif.
vaut :
Bonne réponse
On additionne les coefficients devant la même racine.
vaut :
Bonne réponse
.
simplifiée s'écrit :
Bonne réponse
, donc .
L'expression conjuguée de est :
Bonne réponse
On change le signe du second terme.
vaut :
Bonne réponse
.
Pour et positifs, laquelle est vraie ?
Bonne réponse
La propriété est valable pour le produit. La racine d’une somme ou d’une différence ne se sépare pas selon une règle analogue.
Le côté d'un carré d'aire mesure :
Bonne réponse cm
.
vaut :
Bonne réponse
.
Exercices corrigés
12 exercices classés du plus simple au plus difficile. Cherchez d'abord seul, puis révélez la correction rédigée étape par étape.
Exercice 1
FacileCalculer sans calculatrice : a. ; b. ; c. ; d. .
Correction
a. car .
b. .
c. , par définition de la racine carrée.
d. . Le résultat est , et non .
Exercice 2
MoyenÉcrire sous la forme avec le plus petit possible : a. ; b. ; c. .
Correction
a. .
b. .
c. On simplifie chaque terme : , et .
Exercice 3
MoyenÉcrire sans racine carrée au dénominateur : a. ; b. ; c. .
Correction
a. en multipliant haut et bas par .
b. .
c. On multiplie par l'expression conjuguée . Le dénominateur devient .
Exercice 4
Difficileest un triangle rectangle en tel que cm et cm.
- Comparer et .
- Calculer la valeur exacte de , simplifiée au maximum.
- En déduire la nature précise du triangle .
Correction
1. . Donc : les deux côtés ont la même longueur.
2. Le triangle est rectangle en , donc d'après le théorème de Pythagore .
Comme une longueur est positive, cm. La valeur exacte est donc un nombre entier.
3. Le triangle est rectangle en et possède deux côtés de même longueur : c'est un triangle rectangle isocèle en .
Exercice 5
FacileCalculer sans calculatrice : a. ; b. ; c. .
Correction
a. car .
b. car .
c. .
Exercice 6
FacileCalculer : a. ; b. ; c. .
Correction
a. .
b. .
c. .
Exercice 7
MoyenDévelopper et réduire : a. ; b. .
Correction
a. On applique : .
b. On applique : .
Exercice 8
MoyenComparer et sans calculatrice.
Correction
Les deux nombres sont positifs : ils sont rangés dans le même ordre que leurs carrés.
et .
Comme , on conclut que .
Exercice 9
MoyenRésoudre dans l'ensemble des réels : a. ; b. ; c. .
Correction
a. ou .
b. ou .
c. Un carré n'est jamais négatif : l'équation n'a aucune solution réelle.
Exercice 10
DifficileUn carré a une aire de . Calculer la valeur exacte de la longueur de son côté, puis celle de sa diagonale .
Correction
Côté. L'aire d'un carré de côté vaut , donc et, comme une longueur est positive, cm.
Diagonale. Le triangle est rectangle en , donc d'après le théorème de Pythagore .
D'où cm : la diagonale a une longueur entière.
Exercice 11
MoyenEncadre entre deux entiers consécutifs, puis entre 5,4 et 5,5.
Correction
, donc .
, donc .
Exercice 12
DifficileUn carré a une aire de 98 . Calcule son côté et son périmètre exacts, puis le périmètre au dixième.
Correction
Le côté est cm ; le périmètre est cm.
, donc le périmètre arrondi est 39,6 cm.