Introduction à la TI Nspire CAS CX
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Introduction à la TI Nspire CAS CX
Introduction à la TI Nspire CAS CX par Kathleen Pineau, École de technologie supérieure, décembre 2014 PREMIERS PAS SUR LA TI NSPIRE 2 Quelle langue choisir? 2 Organisation de la calculatrice : « Classeur »? « Activité »? « Page »? 2 Réglages généraux, Afficher chiffres : « Float » et « Fix » 3 Réglages généraux, Mode de calcul : « Auto », « Exact » et « Approché » 4 Édition et navigation 4 DEUXIÈMES PAS SUR LA TI NSPIRE 6 Simplifier une expression et le menu Algèbre 6 Évaluer une expression 7 Résoudre une équation ou une inéquation 7 Définir une fonction et l’évaluer 8 Faire du ménage! 8 TABLES DE VALEURS, GRAPHIQUES ET DÉRIVÉES 9 Afficher une table de valeurs de fonctions déjà définies 9 Produire un graphique 11 Calculer une dérivée 12 TRIGONOMÉTRIE 13 Traduire des angles 13 Résoudre des équations trigonométriques 14 Produire un graphique 15 pour plus de détails, voir la FAQ du site http://seg-apps.etsmtl.ca/nspire/ Premiers pas sur la TI Nspire OS 3.2 et 3.9 --- édition du 12 juillet 2012, révisée à l’automne 2014 Quelle langue choisir? Il est préférable de travailler en français pour mieux reconnaître les noms des fonctions mathématiques et des commandes. Lorsque vous allumez la calculatrice pour la première fois, elle est probablement en anglais. Utilisez le pavé tactile pour mettre 5 Settings en surbrillance et appuyez sur ·; vous pouvez aussi appuyer sur la touche 5 pour y arriver directement. Sélectionnez 1 : Change Language en appuyant sur la touche 1 et circuler dans le menu déroulant à l’aide des flèches du pavé tactile. Sélectionnez Français. Notez que les images présentées ci-dessus ont été produites à l’aide du logiciel TI-Nspire CAS CX sur ordinateur. Vous ne verrez donc pas sur la calculatrice les petites flèches que l’on voit dans les images ci-dessus… Organisation de la calculatrice : « Classeur »? « Activité »? « Page »? Quand on allume la calculatrice, on se trouve à l’écran « Accueil ». Il est possible de travailler dans deux environnements, celui du brouillon, dit Scratchpad, et celui des classeurs. Attention! L’environnement Scratchpad ne devrait servir que pour faire des calculs ou des graphes rapides dont on n’aura plus besoin. Prenez immédiatement l’habitude de travailler dans l’environnement des classeurs car certaines commandes ne seront accessibles que dans cet environnement et non dans celui de Scratchpad. Choisir 1 Nouveau crée un classeur où l’on sélectionne la sorte de page (de calculs, graphique, …) à ajouter. La page créée s’appellera 1.1. On peut par la suite ajouter d’autres pages, soit en passant par / ~ pour avoir ¿, ou ~ 4 2: Ajouter page, ou encore / I. Les nouvelles pages s’appelleront 1.n et feront toutes partie du classeur. K. Pineau, ÉTS page 2 Si on veut travailler dans un même classeur mais changer de sujet, on peut créer une nouvelle activité en appuyant successivement sur ~ 4 1. On doit à nouveau préciser quelle sorte de page on utilisera. Cette page s’appellera 2.1. On peut encore ajouter d’autres pages à cette activité; elles feront toutes partie de l’activité 2, s’appelleront 2.n et feront toutes partie du même classeur. Pour enregistrer le classeur, appuyez sur / » puis donnez-lui un nom. Par exemple, dans un travail de MAT-144 il y a 2 exercices. Pour l’exercice 1, nous devons effectuer des calculs et produire deux graphes. La première activité est donc associée à l’exercice 1 et contient trois pages : la page 1.1 pour les calculs et les pages 1.2 et 1.3 pour les graphes. Pour l’exercice 2, nous aurons besoin d’effectuer des calculs, d’entrer un tableau et de produire un graphe. La deuxième activité contient donc 3 pages. La page 2.1 pour les calculs, la page 2.2 pour le tableau et la page 2.3 pour le graphe. Attention! Toutes les fonctions définies et tous les programmes créés dans une page sont accessibles à partir de toutes les autres pages de la même activité, mais pas à partir d’une autre activité, ni d’un autre classeur. Réglages généraux, Afficher chiffres : « Float » et « Fix » Pour modifier les réglages généraux de votre calculatrice, appuyez successivement sur ~, 7: Réglages et état, 2: Réglages du classeur ou glissez le curseur sur l’icône de pile à côté du X de fermeture (en haut, à droite de l’écran) et appuyez sur 2. Utilisez la touche e et le pavé tactile pour circuler dans la liste des réglages. Afficher chiffres est le premier de la liste de réglages. Les choix possibles sont Flottant, Flottant n et Fixe n. Le choix de Flottant n limite le nombre de chiffres affichés à n. Par exemple, en Flottant 7, 12345.6789 sera affiché 12345.68. Avec Fix n, le nombre de chiffres après le point est fixé. Par exemple, en Fix 3, 12345.6789 sera affiché 12345.679. Finalement, en Flottant, 12345.6789 sera affiché 12345.6789. K. Pineau, ÉTS page 3 En Flottant 7 : En Fix 3 : En Flottant : Attention! Modifier Afficher chiffres dans un classeur ne changera pas celui des autres classeurs, ni celui du Scratchpad. Réglages généraux, Mode de calcul : « Auto », « Exact » et « Approché » Le choix du mode de calcul déterminera si la calculatrice affiche les réponses exactes (ex. ln(2), ou approchées (ex. 0.693147, 1.73205). 3) Pour modifier le mode de calcul d’un classeur, appuyez successivement sur ~, 7: Réglages et état, 2: Réglages du classeur ou glissez le curseur sur l’icône de pile à côté du X de fermeture (en haut, à droite de l’écran) et appuyez sur 2. Utilisez la touche e et le pavé tactile pour aller au Mode de calcul et sélectionnez le mode qui vous convient. En général, on suggère dans les cours de mathématiques d’utiliser le mode automatique. De cette façon, la calculatrice affichera autant que possible les réponses exactes et, au besoin, avec des décimales. Pour forcer une réponse à être affichée avec des décimales lorsque le mode est Auto ou Exact, appuyez sur / suivi de · plutôt que seulement ·. En mode Auto, vous pouvez simplement insérer un point décimal (ex. ln(2.) affichera 0.693147) pour obtenir l’affichage en décimal. En mode automatique : En mode Exact : En mode Approché : Attention! Modifier le mode de calcul dans un classeur ne changera pas celui des autres classeurs, ni celui du Scratchpad. Édition et navigation Les modèles (templates) peuvent être utilisés pour entrer une expression, que ce soit une fraction, un puissance, etc. Pour y avoir accès, utilisez la touche t qui est située à la droite de la touche 9. t: K. Pineau, ÉTS page 4 Pour naviguer dans une page de calculs, on utilise le pavé tactile ou la touche / suivie d’un chiffre. / 1 nous amène à la fin de la ligne sur laquelle nous sommes; ou, si on est déjà en fin de ligne, cela nous amène à la fin de la page; / 3 fait descendre d’un écran, c’est-à-dire à peu près 4 ou 5 lignes; / 7 nous amène en début de ligne sur laquelle nous travaillons; ou, si on est déjà en début de ligne, cela nous amène au début de la page; /9 fait monter d’un écran, c’est-à-dire à peu près 4 ou 5 lignes. Pour naviguer d’une page à l’autre, appuyez successivement sur / et les flèches ¡ ou ¢ du pavé tactile. Pour défaire les dernières actions dans l’ordre, appuyez sur /Z ou /d. Si on s’est trompé en défaisant on appuie sur /Y pour rétablir. Pour recopier une partie d’expression, placez le curseur à gauche ou à droite de la partie à recopier, en gardant la touche g enfoncée, utilisez les flèches ¡ ¢ du pavé tactile pour effectuer votre sélection. Une fois que l’expression choisie est en surbrillance, /C la copie ou /X la coupe. Puis, /V servira à la coller. Pour rééditer une expression, recopiez-la sur la ligne de commande en la mettant en surbrillance et appuyez sur ·. Utilisez les flèches du pavé tactile pour placer le curseur à l’endroit voulu de l’expression et faites les modifications. K. Pineau, ÉTS page 5 Deuxièmes pas sur la TI Nspire OS 3.2 et 3.9 --- édition du 12 juillet 2012, révisée à l’automne 2014 Simplifier une expression et le menu Algèbre Pour simplifier une expression algébrique (à partir d’une page de calculs), il suffit de l’entrer à l’aide des touches +, -, r, p et l (pour les exposants) en utilisant l’ordre de priorité des opérations usuel et des parenthèses. Une fois entrée, appuyez sur ·. Si elle le peut, la calculatrice simplifiera automatiquement l’expression. Utilisez les flèches du pavé tactile ou la touche e pour circuler dans l’expression. On peut aussi utiliser les modèles disponibles par la touche t. Une fois l’expression entrée, appuyez sur ·. Si la forme que vous retourne la calculatrice n’a pas tout à fait l’allure attendue, voyez le menu Algèbre en appuyant successivement sur les touches b, 3: Algèbre. Vous voulez peut-être 2: Factoriser, 3: Développer ou 5: Compléter le carré. Voyez 9 pour les outils spécifiques aux fractions. Vous aurez peut-être besoin d’une forme qui contient une 1 fraction propre, 4 un dénominateur commun ou vous voulez extraire 2 le numérateur ou 3 le dénominateur. K. Pineau, ÉTS page 6 Évaluer une expression Pour évaluer une expression, utilisez le symbole tel que « l » qui se trouve en appuyant successivement sur les touches / et =. Utilisez le pavé tactile pour mettre le symbole « l » en surbrillance et appuyez sur ·. expressions à une variable expressions à plus d’une variable Résoudre une équation ou une inéquation À partir d’une feuille de calculs, appuyez successivement sur b, 3: Algèbre, 1: Résoudre. La commande solve(eqn, var) sert à résoudre une équation eqn pour la variable var. Si vous obtenez un message d’erreur, avez-vous bien spécifié la variable pour laquelle vous voulez résoudre? De la même façon, on peut résoudre des inéquations. Les symboles >, <, ≤ et ≥ se trouvent en appuyant successivement sur les touches / et =. Utilisez le pavé tactile pour mettre le symbole voulu en surbrillance et appuyez sur ·. K. Pineau, ÉTS page 7 Attention! Même si les noms des commandes apparaissent en français quand on utilise la touche b ou la touche catalogue k, la ligne de commande affichera le nom en anglais. Par exemple, appuyez successivement sur les touches b 3 1: Résoudre à partir d’une page de calculs mène à l’affichage de solve( ) sur la ligne de commande, même si on a demandé de « Résoudre ». Donc si on veut entrer directement la commande sans passer par la touche b, il faut connaître son nom en anglais. Définir une fonction et l’évaluer Rappelons que nous travaillons dans un classeur et non dans l’environnement brouillon Scratchpad qui ne devrait être utilisé que pour des calculs et des graphes rapides et dont on n’aura plus besoin. Les menus y sont différents! Il y a quatre façons de définir une fonction. valeur Ë nom(var) nom(var) := valeur valeur = : nom(var) Define nom(var) = valeur Il faut entrer les parenthèses et les variables avec le nom de la fonction pour indiquer quelles sont les variables indépendantes. On obtient la liste des variables qu’on a définies en appuyant sur la touche h. Faire du ménage! b15: Effacer l’historique efface le contenu de l’écran de Calculs sans supprimer le contenu des variables. b13: Supprimer la variable supprime le contenu d’une variable ou d’une fonction (Delvar). b14: Effacer a-z supprime le contenu de toutes les variables ou fonctions a à z uniquement. Les variables ou fonctions dont le nom comporte plus d’un caractère ne sont pas affectées. ~1 suivi de 4 ou 5: Permet de sauvegarder un classeur. K. Pineau, ÉTS page 8 Tables de valeurs, graphiques et dérivées OS 3.2 et 3.9 --- édition du 11 juillet 2012, révisée à l’automne 2014 Afficher une table de valeurs de fonctions déjà définies Après avoir défini une fonction dans une feuille de Calculs, ajoutez une feuille Tableur & listes en appuyant sur / suivi de ~ et sélectionnez 4: Ajouter Tableur & Listes. Attention! L’ajout de Tableur & Listes n’est possible que dans un classeur. Cela n’est pas possible dans l’environnement brouillon (Scratchpad) qui lui, a été conçu pour des calculs et des graphes rapides dont on n’aura plus besoin. Appuyez sur b, sélectionnez 5: Table des valeurs de la fonction, ensuite 1: Basculer vers la table de valeurs ou appuyez successivement sur / et T. Sélectionnez une des fonctions présentées à l’écran en utilisant les flèches, appuyez sur ·. Pour ajouter une autre colonne, placez le curseur sur la colonne où vous voulez que soit générée la colonne de valeurs, sélectionnez la fonction voulue et appuyez sur ·. Pour circuler dans le tableau, utilisez les flèches du pavé tactile. K. Pineau, ÉTS page 9 Pour fixer les réglages de la table de valeurs appuyez sur b, sélectionnez 2 : Table des valeurs de la fonction, 5 : Éditer les réglages de la table et indiquez les valeurs désirées. Utilisez e pour circuler d’une plage à l’autre. Attention! Il se peut que la fenêtre se sépare en deux sans qu’on le demande. En particulier, ceci se produit lorsque de l’écran graphique on demande une table des valeurs de fonction. On peut passer d’une fenêtre à l’autre en appuyant sur / suivi de e. Pour séparer les deux moitiés pour en faire deux pages distinctes, appuyez successivement sur / et 6. Pour plus d’information, voyez le document Résumé sur l'application "Tableur & Listes" sous l’onglet Documents du site http://seg-apps.etsmtl.ca/nspire/. K. Pineau, ÉTS page 10 Produire un graphique Ajoutez une feuille Graphique en appuyant sur / suivi de ~ et sélectionnez 2: Ajouter l’application Graphiques. Ligne de saisie Quand on ajoute une fenêtre graphique, la ligne de saisie apparaît au bas de l’écran. Pour afficher la ligne de saisie, on appuie sur e. Pour la cacher on appuie successivement sur / et G. La calculatrice permet de tracer plusieurs types de graphiques. Par défaut, à l’ouverture d’une nouvelle page graphique, le type de graphique est celui de fonction à une variable. Pour voir les autres types possibles, appuyez sur b suivi de 3. Pour définir une fonction, placez le curseur dans la ligne de saisie, entrez la fonction et appuyez sur ·. Attention! En mode fonction, la variable indépendante doit être x. C’est ce que signifie f1(x)= de la ligne de saisie. Pour modifier les réglages d’un axe, double-cliquez sur sa valeur minimale ou maximale puis tapez la nouvelle valeur. Vous pouvez aussi passer par les réglages de la fenêtre an appuyant successivement sur b41. K. Pineau, ÉTS page 11 Le mode Trace permet de déplacer le curseur le long d’une courbe et d’afficher les coordonnées de ses points. Pour activer ce mode appuyez sur b51. Pour le quitter, appuyez sur d. Déplacez le curseur avec les flèches du pavé tactile, ¡ et ¢. Il est aussi possible d’entrer directement l’abscisse du point voulu en entrant sa valeur à partir du clavier numérique puis en appuyant sur ·. S’il y a plus d’une courbe, on passe d’une courbe à l’autre en utilisant les flèches £ et ¤. Pour plus d’information, voyez le document Graphes 2D sous l’onglet Documents du site http://segapps.etsmtl.ca/nspire/. Calculer une dérivée Pour dériver une fonction, utilisez un modèle du menu sous t ou le raccourci clavier g-. Il faut toujours indiquer par rapport à quelle variable dériver, même dans le cas d’une fonction d’une seule variable. Pour évaluer une dérivée en une valeur précise on utilise le symbole « ñ » (tel que) après avoir dérivé (c’est-àdire, après la parenthèse fermante de la dérivée) et on précise la valeur de la variable indépendante. Dans les deux premiers cas ci-dessous x=1 et t=-1,3. Si on calcul la valeur de la fonction en un point avant de la dérivée, on obtiendra toujours 0, voyez le troisième cas ci-dessous. Savez-vous pourquoi? K. Pineau, ÉTS page 12 Trigonométrie OS 3.2 et 3.9 --- édition du 19 novembre 2014 Traduire des angles En mathématiques, il est suggéré de toujours travailler en radians. Pour connaître la mesure d’un angle en degré, il suffit d’utiliser le symbole ° disponible en appuyant sur ¹. Lorsqu’on travaille en radians, la traduction des degrés aux radians est automatique. Par exemple, entrez 30° suivi de · et obtenez π6 . Pour convertir un angle des radians aux degrés, utilisez le symbole ¢ du menu obtenu en appuyant successivement sur / et k. Un angle suivi de ¢DD permet d’obtenir des degrés avec des décimales et, s’il est suivi de ¢DMS, d’obtenir des mesures en degrés, minutes et secondes. K. Pineau, ÉTS page 13 Résoudre des équations trigonométriques On résout des équations trigonométriques de la même façon que les autres types d’équations à une variable, en appuyant successivement sur b 3 1 ou en entrant directement solve. Dans l’image qui suit, on résout l’équation cos ( t ) = 12 sur l’intervalle [ 0;2π] et ensuite sur l’intervalle [ −2π;2π] . Notez que nous avons d’abord résolu l’équation en utilisant l’écriture décimale 0.5 au lieu de ½. Étant donné que les angles solutions de l’équation seront des angles standards, ce sera visuellement plus clair si on résout l’équation avec l’écriture fractionnaire ½. Contrairement à la plupart des équations que vous avez résolues jusqu’à maintenant, les équations trigonométriques peuvent posséder une infinité de solutions. Par exemple, l’ensemble de toutes les solutions réelles de l’équation cos ( t ) = 12 s’écrit mathématiquement { π3 + k ⋅ 2π; − π3 + k ⋅ 2π k ∈} . Dans les images qui suivent, vous voyez que pour désigner un entier (l’équivalent du k de l’ensemble ci-dessus) la calculatrice utilise n16. En général pour désigner un entier, la calculatrice utilise n suivi d’un entier positif en caractère gras. Pour déterminer des valeurs d’angles en particulier, vous devez substituer une valeur à n16 en utilisant le tel que « ñ » suivi de @n16=valeur. Le symbole @ se trouve à la 4ème ligne du menu sous /k (dans la même colonne que le symbole de conversion ¢). Dans les exemples ci-dessous, on a remplacé n16 successivement par 0, 1 et -1. Attention! La calculatrice remplace la suite de caractères @n16 par n16 sans laisser de trace du @. Il faut tout de même savoir qu’il y est. K. Pineau, ÉTS page 14 Produire un graphique On produit le graphique d’une fonction trigonométrique de la même façon que pour toutes les autres fonctions à une variable que vous avez vues jusqu’à maintenant. Si vous voulez, vous pouvez utiliser une fenêtre conçue pour les fonctions trigonométriques en appuyant sur b4 et sélectionnant 8: Zoom-Trigo. Dans cette fenêtre, l’abscisse va de −2π à 2π . Les graduations en abscisse et en ordonnée sont aux multiples de ½. Comme pour d’autres types de fonctions à une variable, on peut passer en mode Trace, Analyse graphique, etc. Une chose peut vous surprendre si vous tenez absolument à obtenir un graphique dont l’abscisse est en degrés; même si vous changez l’unité des angles dans les réglages du classeur (~72), l’abscisse du graphique demeure en radians… Le mystère s’éclairci lorsqu’on apprend qu’il y a un deuxième réglage pour les angles, celui de Graphiques & géométrie sous 9 de la touche b. K. Pineau, ÉTS page 15 Changez le pour Degré et le problème sera réglé… Ah non? Avez-vous pensé modifier l’abscisse pour -360 à 360? Bref, laissez les angles en radians! K. Pineau, ÉTS page 16