This score reflects both the level of the required concepts and the difficulty of the solution.Ce score tient compte à la fois du niveau des notions nécessaires et de la difficulté de la résolution.
1–10First steps / middle schoolPremiers pas / collège
1. D’après l’identité remarquable x2+2x+1=(x+1)2, on a ⌊x2+2x+1⌋=0⟺⌊(x+1)2⌋=0⟺(x+1)2<1⟺−1<x+1<1⟺−2<x<0L’ensemble des solutions de l’équation est donc ]−2;0[.
2. Observons déjà qu’il n’y a pas de solution positive à l’équation. Procédons par analyse synthèse. Analyse : soit y<0 solution de l’équation. Posons −k:=⌊y⌋≤−1 et l:=⌊y2⌋. y est solution de l’équation si et seulement si l=2k−1(∗). Or, par définition de la partie entière, −k≤y<−k+1,donck2−2k+1<y2≤k2Ainsi, on voit que k2−2k+2≤2k−1≤k2, donc d’une part k2−4k+3≤0 et d’autre part 0≤k2−2k+1. La dernière inéquation n’apporte rien (puisque k est un entier). L’inéquation k2−4k+3≤0 a pour ensemble de solutions {1;2;3} (puisque k est un entier). Analysons ces trois possibilités en utilisant (∗) et la définition de k et de l.
∙k=l=1 arrive si et seulement si −1≤y<0 et 1≤y2<2. En élevant la première inéquation au carrée, on voit que ces deux inéquations sont compatibles uniquement lorsque y=−1=−y2.
∙k=2, l=3 arrive si seulement si −2≤y<−1 et 3≤y2<4. En élevant la première inéquation au carrée, on voit que ces deux inéquations sont compatibles uniquement lorsque −2<y≤−3.
∙k=3, l=5 arrive si et seulement −3≤y<−2 et 5≤y2<6. En élevant la première inéquation au carrée, on voit que ces deux inéquations sont compatibles uniquement lorsque −6<y≤−5.
Syntheˋse : on vérifie à la main que si y∈]−6;−5]∪]−2;−3]∪{−1} alors y est solution de l’équation.
L’ensemble des solutions de l’équation est donc ]−6;−5]∪]−2;−3]∪{−1}.