Analyse 1 Les Réels Propriétés de l'ordre Propriété d'Archimède. Partie entière et approximations décimales d'un réel

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Parmi les rationnels les décimaux ont un rôle pratique important, leur intérêt est d'approcher les réels d'aussi près que l'on veut, ce qui permet les calculs sur les réels.

Définition.
Un réel d est un nombre décimal s'il existe kN tel que 10kdZ.

(Exemples)

On note D l'ensemble des décimaux; on a l'inclusion:

D Q R,

mais attention D n'est pas un corps: 3 est un décimal mais non 1/3.

Le théorème suivant exprime l'équivalence entre quatre propriétés, la première, dite propriété d'Archimède, exprime le fait que tout réel peut être "dépassé" par les multiples d'un réel positif quelconque.

Théorème.
R est un corps archimédien , c'est à dire qu'il satisfait à l'une des quatre propriétés équivalentes suivantes :

(i) étant donné deux réels y et x, x strictement positif, il existe un entier nN* tel que ynx;
(ii) étant donné un réel y il existe un entier nN tel que yn;
(iii) étant donné un réel positif y il existe un entier n unique tel que ny<n+1; l'entier n est la partie entière de y notée E(y) ou
[y].
(iv) étant donné un réel positif y et un entier k, il existe un décimal yk unique, tel que

10k ykZ et yky<yk+10-k

      yk est l'approximation décimale d'ordre k ou à 10 -k près par défaut de y.

Preuve : On démontre les implications (i) (ii), (ii) (iii),(iii) (iv), (iv) (i); puis on montre (i) par l'absurde (Preuve).

La propriété d'Archimède, est dans R une conséquence de la propriété de la borne supérieure; toutefois elle n'est pas caractéristique de R, Q est également archimédien mais ne vérifie pas la propriété de la borne supérieure.

On remarque que, dans les calculs numériques, lorsqu'on "approche" 1/3 par 0,33, cela correspond à la double inégalité:

;

0,33 est l'approximation décimale d'ordre 2 (ou à 10-2 près) par défaut de 1/3, tandis que 0,34 est l'approximation par excès.

Groupe MMM Maths UPI Université Pierre et Marie Curie (Paris 6)

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