Il a toujours été considéré comme " normal " qu'un élève donne le résultat d'un calcul comportant des racines carrées avec un dénominateur entier : on appelle cela " rendre rationnel " un dénominateur par la très célèbre " multiplication par l'expression conjuguée du dénominateur ".
Ainsi s'écrira la plupart du temps sera écrit .
Quelle est la justification de cette transformation d'écriture ?
Si on sait que 1,414 < < 1,415, il sera beaucoup plus facile de calculer à la main et que et .
Si l'on travaille avec une calculatrice, le gain est moins visible mais le fait de calculer évite de se poser trop de questions sur le nombre de chiffres significatifs du quotient . Sans parler du sens des inégalités qu'il ne faut pas oublier de changer ! Bref, on ne voit que des avantages à avoir un dénominateur entier. Et pourtant...
Voyons un effet " pervers " de la multiplication par l'expression conjuguée, en prenant un exemple bien choisi.
On considère le nombre .
Commençons par encadrer A (à la calculatrice) en utilisant des encadrements de à 10-1, puis à 10-2, puis à 10-3 près. On obtient successivement : 9,4 < A < 9,8, puis 9,68 < A < 9,73, puis 9,702 < A < 9,707.
Transformons l'expression de A pour que son écriture ait un dénominateur entier : A = 40 (3 - 4). Encadrons maintenant le nombre A à partir de cette nouvelle écriture,.
On obtient : 8 < A < 20, puis 9,2 < A < 10,4 , puis 9,68 < A < 9,80.
Quelle déception ! L'encadrement de à 10-2 près ne donne même pas la partie entière du résultat et celui à 10-3 ne donne pas sa première décimale.
L'étude des fonctions au voisinage de que l'on peut visualiser sur des calculatrices graphiques) donnera l'explication : une petite variation de x pour la première fonction donne une petite variation de f (x) tandis que c'est tout le contraire pour la seconde (qui est représentée par une droite de coefficient directeur 120).