2
i)f?n’est pas associative, car pour x=−1,y= 1 et z= 2, on a :
(x?y)?z = ((−1)?1)?2=0?2 = 2 et x?(y?z)=(−1)?(1?2) = (−1)?9
5=−1 + 9
53
1 + 9
52=604
5.106 6= 2
donc : ∃x=−1, y = 1, z = 2 ∈R; (x?y)? z 6=x ? (y ? z)
ce qui montre que ?n’est pas associative.
ii) On a :
2∗x= 5 ⇐⇒ 2x+ (4 −1)(x2−1) = 5 ⇐⇒ 3x2+ 2x−8=0⇐⇒ (x1=4
3)∨(x2=−2)
x∗x= 1 ⇐⇒ x2+ (x2−1)(x2−1) = 1 ⇐⇒ (x2−1)x2⇐⇒ (x=−1) ∨(x= 0) ∨(x= 1)
x?x= 1 ⇐⇒ x3+x3
x2+x2= 1 ⇐⇒ x= 1
x ? 1=0⇐⇒ x3+ 1
x2+ 1 = 0 ⇐⇒ x3+ 1 = 0 ⇐⇒ x=−1
Exercice 2. Etant donnée ?une l.c.i. commutative ; dans un ensemble E; telle que :
∀x, y, z ∈E, x ? (y ? z) = z ? (x?y).
Montrer que ?est associative.
Réponse : Si on suppose que :
∀x, y, z ∈E, x ? (y ? z) = z ? (x?y).
?étant commutative, alors z ? (x?y) = (x?y)? z, donc :
∀x, y, z ∈E, x ? (y ? z)=(x?y)? z.
ce qui montre que ?est associative.
Exercice 3. Étudier la loi Tdéfinie dans ]0,+∞[par : ∀x, y ∈]0,+∞[, xT y =px2+y2.
Calculer n
Tx=xT xT . . . T x
| {z }
nfois
.
Réponse :
i) Test une l.c.i. dans ]0,+∞[.
ii) Test commutative, car la somme est commutative dans R.
iii) Test associative, car : ∀x, y, z ∈]0,+∞[,
xT (yT z) = px2+ (yT z)2=rx2+py2+z22
=px2+y2+z2
=rpx2+y22
+z2=px2+y2T z
= (xT y)T z
ce qui montre que Test associative.
iv) L’élément neutre de T. Soit e∈]0,+∞[, alors
eélément neutre de T⇐⇒ ∀x∈]0,+∞[, eT x =xcar Tcommutative
⇐⇒ ∀x∈]0,+∞[,√e2+x2=x
⇐⇒ ∀x∈]0,+∞[, e2+x2=x2
⇐⇒ e= 0
ce qui montre que e=0 est l’élément neutre de T.
Calcul de n
Tx.
On a : 2
Tx=xT x =√2x2=x√2, car x > 0.