Mathématiques1ère

Instructions conditionnelles
Exercices corrigés

Maîtrisez les instructions conditionnelles : SI, SINON, SINON SI, structures imbriquées, expressions booléennes grâce à ces 5 exercices détaillés.

Concepts & Exercices
\(\text{SI condition ALORS instruction1 SINON instruction2 FINSI}\)
Structure conditionnelle
Condition : Expression qui évalue à vrai ou faux.
SI : Exécute des instructions si la condition est vraie.
SINON : Exécute des instructions si la condition est fausse.
🔄
SINON SI : Chaîne de conditions alternatives.
Exercice 1
Écrire un algorithme qui détermine si un triangle est rectangle, isocèle ou équilatéral à partir des longueurs de ses côtés.
Exercice 2
Écrire un algorithme qui détermine la nature d'une équation du second degré et calcule ses solutions si elles existent.
Exercice 3
Écrire un algorithme qui attribue une mention à un élève selon sa moyenne : Insuffisant (<10), Passable (10-12), Assez bien (12-14), Bien (14-16), Très bien (≥16).
Exercice 4
Écrire un algorithme qui détermine le signe d'une expression du premier degré ax + b.
Exercice 5
Écrire un algorithme qui détermine si une année est bissextile selon les règles du calendrier grégorien.
Corrigé : Exercices 1 à 3
1 Classification d'un triangle
Définition :

Triangle rectangle : Un angle droit (théorème de Pythagore).

Triangle isocèle : Deux côtés égaux.

Triangle équilatéral : Trois côtés égaux.

Structure de l'algorithme :
  1. Saisir les trois côtés du triangle
  2. Vérifier la validité du triangle (inégalité triangulaire)
  3. Classer selon les longueurs des côtés
  4. Combinaisons possibles (rectangle-isocèle, etc.)
Algorithme complet
Variables a, b, c : réels
Début
  Afficher("Entrez les trois côtés du triangle : ")
  Lire(a, b, c)
  
  // Vérification de l'inégalité triangulaire
  Si (a + b > c) ET (a + c > b) ET (b + c > a) Alors
    // Classer selon les côtés
    Si (a = b) ET (b = c) Alors
      Afficher("Triangle équilatéral")
    Sinon Si (a = b) OU (b = c) OU (a = c) Alors
      Afficher("Triangle isocèle")
    Sinon
      Afficher("Triangle scalène")
    FinSi
    
    // Vérifier si rectangle (théorème de Pythagore)
    Si (a*a = b*b + c*c) OU (b*b = a*a + c*c) OU (c*c = a*a + b*b) Alors
      Afficher("Triangle rectangle")
    FinSi
  Sinon
    Afficher("Ce n'est pas un triangle valide")
  FinSi
Fin
Étape 1 : Validation du triangle

Vérification de l'inégalité triangulaire : la somme de deux côtés est supérieure au troisième

Étape 2 : Classification par côtés

Équilatéral : a = b = c

Isocèle : au moins deux côtés égaux

Scalène : tous les côtés différents

Étape 3 : Vérification du théorème de Pythagore

Un triangle est rectangle si le carré d'un côté égale la somme des carrés des deux autres

Étape 4 : Structure imbriquée

Utilisation de conditions imbriquées pour gérer les cas multiples

Réponse finale :

L'algorithme utilise des structures conditionnelles imbriquées pour classifier le triangle selon ses propriétés.

Règles appliquées :

Conditions imbriquées : Une structure conditionnelle dans une autre

Opérateurs logiques : ET, OU pour combiner les conditions

Validation : Vérifier la validité avant traitement

Point clé 1

Un triangle peut être à la fois isocèle et rectangle

Point clé 2

Les conditions doivent être organisées dans un ordre logique

2 Résolution d'équation du second degré
Définition :

Équation du second degré : \(ax^2 + bx + c = 0\), avec \(a \neq 0\).

Discriminant : \(\Delta = b^2 - 4ac\).

Algorithme de résolution
Variables a, b, c, delta, x1, x2 : réels
Début
  Afficher("Entrez les coefficients a, b, c : ")
  Lire(a, b, c)
  
  Si a = 0 Alors
    Si b = 0 Alors
      Si c = 0 Alors
        Afficher("Toute valeur de x est solution")
      Sinon
        Afficher("Pas de solution")
      FinSi
    Sinon
      x1 ← -c/b
      Afficher("Équation du premier degré, solution : ", x1)
    FinSi
  Sinon
    delta ← b*b - 4*a*c
    
    Si delta > 0 Alors
      x1 ← (-b - racine(delta))/(2*a)
      x2 ← (-b + racine(delta))/(2*a)
      Afficher("Deux solutions : ", x1, " et ", x2)
    Sinon Si delta = 0 Alors
      x1 ← -b/(2*a)
      Afficher("Une solution double : ", x1)
    Sinon
      Afficher("Pas de solution réelle")
    FinSi
  FinSi
Fin
Étape 1 : Gestion du cas particulier a = 0

Si a = 0, l'équation n'est pas du second degré

On gère les cas b = 0 et b ≠ 0

Étape 2 : Calcul du discriminant

delta ← b*b - 4*a*c

Étape 3 : Classification selon le discriminant

Si delta > 0 : deux solutions distinctes

Si delta = 0 : une solution double

Si delta < 0 : pas de solution réelle

Étape 4 : Calcul des solutions

Formules : \(x = \frac{-b \pm \sqrt{\Delta}}{2a}\)

Réponse finale :

L'algorithme utilise des structures conditionnelles imbriquées pour traiter tous les cas d'une équation du second degré.

Règles appliquées :

Imbrication : Conditions imbriquées pour traiter les cas

Hiérarchie : Traiter les cas particuliers en premier

Calcul : Utilisation des formules mathématiques

Point clé 1

Le cas a = 0 doit être traité séparément car ce n'est plus une équation du second degré

Point clé 2

Le discriminant détermine le nombre de solutions réelles

3 Attribution de mention
Définition :

Mentions : Catégorisation des résultats scolaires selon des seuils.

Algorithme d'attribution
Variable moyenne : réel
Début
  Afficher("Entrez la moyenne : ")
  Lire(moyenne)
  
  Si (moyenne >= 0) ET (moyenne <= 20) Alors
    Si moyenne < 10 Alors
      Afficher("Insuffisant")
    Sinon Si moyenne < 12 Alors
      Afficher("Passable")
    Sinon Si moyenne < 14 Alors
      Afficher("Assez bien")
    Sinon Si moyenne < 16 Alors
      Afficher("Bien")
    Sinon
      Afficher("Très bien")
    FinSi
  Sinon
    Afficher("Moyenne invalide")
  FinSi
Fin
Étape 1 : Validation de l'entrée

Vérification que la moyenne est entre 0 et 20

Étape 2 : Chaîne de conditions

Utilisation de SINON SI pour des seuils ordonnés

Chaque seuil est inférieur strict au suivant

Étape 3 : Ordre des conditions

Les seuils sont testés du plus bas au plus haut

La structure SINON SI garantit que seul le premier seuil franchi est pris en compte

Étape 4 : Alternative avec intervalles
Si (moyenne >= 16) ET (moyenne <= 20) Alors
  Afficher("Très bien")
Sinon Si (moyenne >= 14) ET (moyenne < 16) Alors
  Afficher("Bien")
// etc.
Réponse finale :

L'algorithme utilise une chaîne de conditions SINON SI pour attribuer la mention appropriée.

Règles appliquées :

Chaîne de conditions : SINON SI pour des seuils ordonnés

Validation : Contrôler la validité des données d'entrée

Ordre : Classer les seuils dans l'ordre croissant

Point clé 1

La structure SINON SI garantit que seule la première condition vraie est exécutée

Point clé 2

Valider les entrées garantit la robustesse de l'algorithme

Corrigé : Exercices 4 à 5
4 Signe d'une expression affine
Définition :

Expression affine : \(f(x) = ax + b\), où \(a\) est le coefficient directeur.

Racine : \(x_0 = -\frac{b}{a}\) (si \(a \neq 0\)).

Algorithme de détermination du signe
Variables a, b, x : réels
Début
  Afficher("Entrez les coefficients a et b : ")
  Lire(a, b)
  
  Si a = 0 Alors
    Si b = 0 Alors
      Afficher("L'expression est nulle pour tout x")
    Sinon Si b > 0 Alors
      Afficher("L'expression est positive pour tout x")
    Sinon
      Afficher("L'expression est négative pour tout x")
    FinSi
  Sinon
    Afficher("Entrez la valeur de x : ")
    Lire(x)
    
    Si a > 0 Alors
      Si x > -b/a Alors
        Afficher("L'expression est positive")
      Sinon Si x = -b/a Alors
        Afficher("L'expression est nulle")
      Sinon
        Afficher("L'expression est négative")
      FinSi
    Sinon  // a < 0
      Si x > -b/a Alors
        Afficher("L'expression est négative")
      Sinon Si x = -b/a Alors
        Afficher("L'expression est nulle")
      Sinon
        Afficher("L'expression est positive")
      FinSi
    FinSi
  FinSi
Fin
Étape 1 : Cas particulier a = 0

Si a = 0, l'expression est constante : f(x) = b

Le signe dépend de la valeur de b

Étape 2 : Cas général a ≠ 0

La racine est x₀ = -b/a

L'expression change de signe à la racine

Étape 3 : Influence du signe de a

Si a > 0 : l'expression est négative avant la racine, positive après

Si a < 0 : l'expression est positive avant la racine, négative après

Étape 4 : Structure conditionnelle

Imbrication de conditions pour traiter tous les cas

Comparaison de x avec la racine -b/a

Réponse finale :

L'algorithme utilise des structures conditionnelles imbriquées pour déterminer le signe de l'expression affine.

Règles appliquées :

Cas particulier : Traitement spécifique pour a = 0

Imbrication : Conditions imbriquées pour tous les cas

Signe : Dépend du coefficient directeur et de la racine

Point clé 1

Le signe d'une expression affine dépend du coefficient directeur

Point clé 2

Le cas a = 0 doit être traité séparément car ce n'est plus affine

5 Année bissextile
Définition :

Année bissextile : Année qui a 366 jours (février a 29 jours).

Règles : Multiple de 4, mais pas multiple de 100 sauf s'il est multiple de 400.

Algorithme de test de bissextile
Variable annee : entier
Début
  Afficher("Entrez une année : ")
  Lire(annee)
  
  Si (annee MOD 4 = 0) ET ((annee MOD 100 ≠ 0) OU (annee MOD 400 = 0)) Alors
    Afficher(annee, " est une année bissextile")
  Sinon
    Afficher(annee, " n'est pas une année bissextile")
  FinSi
Fin
Étape 1 : Règles du calendrier grégorien

Une année est bissextile si :

- Elle est divisible par 4

- ET (elle n'est pas divisible par 100 OU elle est divisible par 400)

Étape 2 : Expression booléenne complexe

(année MOD 4 = 0) ET ((année MOD 100 ≠ 0) OU (année MOD 400 = 0))

Étape 3 : Alternative avec conditions imbriquées
Si annee MOD 4 = 0 Alors
  Si annee MOD 100 = 0 Alors
    Si annee MOD 400 = 0 Alors
      Afficher("Bissextile")
    Sinon
      Afficher("Non bissextile")
    FinSi
  Sinon
    Afficher("Bissextile")
  FinSi
Sinon
  Afficher("Non bissextile")
FinSi
Étape 4 : Exemples de test

2000 : divisible par 400 → bissextile

1900 : divisible par 100 mais pas 400 → non bissextile

2004 : divisible par 4 mais pas 100 → bissextile

2001 : pas divisible par 4 → non bissextile

Réponse finale :

L'algorithme utilise une expression booléenne complexe avec des opérateurs logiques pour déterminer si une année est bissextile.

Règles appliquées :

Opérateurs logiques : ET, OU pour combiner les conditions

Expression complexe : Une seule condition avec plusieurs critères

Alternative : Conditions imbriquées pour le même résultat

Point clé 1

Les règles de bissextile sont des exceptions dans des exceptions

Point clé 2

Les expressions booléennes permettent de combiner plusieurs conditions

Cours bien détaillé
\(\text{condition} \rightarrow \text{instruction}\)
Structure conditionnelle
Condition : Expression qui évalue à vrai ou faux.
SI : Exécute des instructions si la condition est vraie.
SINON : Exécute des instructions si la condition est fausse.
🔄
SINON SI : Chaîne de conditions alternatives.
💡
Conseil : Toujours tester les conditions dans un ordre logique
🔍
Attention : Vérifier que tous les cas sont traités
Astuce : Utiliser des parenthèses pour clarifier les expressions booléennes
📋
Méthode : Imbriquer les conditions pour des cas multiples
Vérification : Tester l'algorithme avec des cas limites
Méthodologie de conception :
  1. Identifier les cas : Déterminer toutes les situations possibles
  2. Ordonner les conditions : Classer selon priorité ou hiérarchie
  3. Choisir la structure : SI/SINON ou SINON SI selon le besoin
  4. Implémentation : Écrire l'algorithme avec les conditions
  5. Validation : Tester avec divers jeux de données
Règles fondamentales :
  • Les conditions doivent être mutuellement exclusives dans une chaîne SINON SI
  • Les opérateurs logiques ET, OU, NON permettent de combiner les conditions
  • Les conditions imbriquées doivent être correctement indentées
  • Une expression conditionnelle retourne toujours vrai ou faux
  • Les cas limites doivent être traités explicitement
\(\text{condition1} \land \text{condition2} \lor \neg\text{condition3}\)
Opérateurs logiques
Instructions conditionnelles Initiation à l’algorithmique