Développer :
\(4x^2(3x+2)\)\(= 12x^3+8x^2\)
Factoriser :
\(x^2+8x\)\(= x\times x+8\times x\)\(= x(x+8)\)
Cours interactif. Les exemples sont masqués par défaut : seul le calcul à faire s’affiche. Utilisez les flèches gauche et droite pour dévoiler les étapes, puis « Afficher » pour voir toute la solution. Le bandeau en bas permet de passer d’un exemple à l’autre.
C’est une somme (ou une différence) quand l’opération la moins prioritaire est l’addition (ou la soustraction). C’est un produit quand cette opération est la multiplication.
Autrement dit, on regarde l’opération qui serait effectuée en dernier si l’on respectait les priorités de calcul.
Somme : \(2x+7\)
L’opération la moins prioritaire est l’addition.
Produit : \(3(2x-5)\)
L’opération la moins prioritaire est la multiplication.
Afin de développer ou factoriser des expressions, on utilise la distributivité de la multiplication par rapport à l’addition :
Développer :
\(4x^2(3x+2)\)\(= 12x^3+8x^2\)
Factoriser :
\(x^2+8x\)\(= x\times x+8\times x\)\(= x(x+8)\)
On rappelle aussi la double distributivité : \((a+b)(c+d)=ac+ad+bc+bd\).
\((2-5x)(x-3)\)\(= 2x-6-5x^2+15x\)\(= -5x^2+17x-6\)
On utilise la simple ou la double distributivité pour développer chaque terme de l’expression en gardant les résultats entre parenthèses, puis on enlève les parenthèses en faisant attention aux signes « \(-\) » et on réduit.
\(A=2x(1-x)-(2x+3)(1-2x)\)\(= (2x-2x^2)-(-4x^2-4x+3)\)\(= 2x-2x^2+4x^2+4x-3\)\(= 2x^2+6x-3\)
\(A=3x(2x-5)\)
\(A=3x\times 2x+3x\times(-5)=6x^2-15x\)
\(B=(x+4)(x-2)\)
\(B=x^2-2x+4x-8=x^2+2x-8\)
\(C=2x(3-x)-(x+1)(2x-3)\)
\(C=(6x-2x^2)-(2x^2-x-3)=6x-2x^2-2x^2+x+3=-4x^2+7x+3\)
On identifie un facteur commun dans tous les termes de la somme puis on utilise la simple distributivité dans le sens \(ka+kb=k(a+b)\).
\(A=3(2+3x)-(5+2x)(2+3x)\)\(= (2+3x)\left[3-(5+2x)\right]\)\(= (2+3x)(3-5-2x)\)\(= (2+3x)(-2-2x)\)\(= -2(2+3x)(1+x)\)
\(B=6x^2-10x\)\(= 2x(3x-5)\)
\(C=3x+12\)\(= 3(x+4)\)
\(D=4x^2+6x\)
\(D=2x\times 2x+2x\times 3=2x(2x+3)\)
\(E=(x+2)(3x-1)-(x+2)(x+4)\)
\(E=(x+2)\left[(3x-1)-(x+4)\right]=(x+2)(3x-1-x-4)=(x+2)(2x-5)\)
\(F=5x^2-x\)
\(F=x\times 5x-x\times 1=x(5x-1)\)
En plus de la différence de deux carrés vue au collège, on ajoute le carré d’une somme et le carré d’une différence :
\(2ab\) est le double produit de \(a\) par \(b\) (égal à \(2\times a\times b\)).
On identifie quelle identité intervient dans l’expression et on l’utilise dans le sens développer.
\(A=(x+3)^2\)\(= x^2+2\times x\times 3+3^2\)\(= x^2+6x+9\)
\(B=(2x-3)(2x+3)\)\(= (2x)^2-3^2\)\(= 4x^2-9\)
\(C=(4-3x)^2\)\(= 4^2-2\times 4\times 3x+(3x)^2\)\(= 16-24x+9x^2\)
\(A=(3x-2)^2\)
\(A=(3x)^2-2\times 3x\times 2+2^2=9x^2-12x+4\)
\(B=(5x+2)^2\)
\(B=(5x)^2+2\times 5x\times 2+2^2=25x^2+20x+4\)
\(C=(2x+7)(2x-7)\)
\(C=(2x)^2-7^2=4x^2-49\)
On identifie quelle identité intervient dans l’expression et on l’utilise dans le sens factoriser.
\(A=49x^2-4\)\(= (7x)^2-2^2\)\(= (7x-2)(7x+2)\)
\(B=x^2+2x+1\)\(= x^2+2\times x\times 1+1^2\)\(= (x+1)^2\)
\(C=4x^2-12x+9\)\(= (2x)^2-2\times 2x\times 3+3^2\)\(= (2x-3)^2\)
\(D=16x^2-81\)
\(D=16x^2-81=(4x)^2-9^2=(4x-9)(4x+9)\)
\(E=x^2+10x+25\)
\(E=x^2+2\times x\times 5+5^2=(x+5)^2\)
\(F=9x^2-6x+1\)
\(F=(3x)^2-2\times 3x\times 1+1^2=(3x-1)^2\)
Pour transformer une égalité en une égalité équivalente, on peut additionner ou soustraire le même nombre, multiplier ou diviser par le même nombre différent de zéro les deux membres.
On remplace l’inconnue par le nombre et, en calculant séparément les deux membres, on vérifie s’il y a égalité ou non.
Vérifier si les nombres \(3\) et \(5\) sont solutions de l’équation \(x^2-1=2(x+1)\).
Pour \(x=3\), on calcule séparément les deux membres.
\(x^2-1=3^2-1=8\)
\(2(x+1)=2(3+1)=8\)
Les deux membres sont égaux : \(3\) est solution de l’équation.
Pour \(x=5\), on recommence.
\(x^2-1=5^2-1=24\)
\(2(x+1)=2(5+1)=12\)
\(24\neq 12\) : \(5\) n’est pas solution.
C’est une équation qui peut s’écrire sous la forme \(ax+b=cx+d\) si \(x\) est l’inconnue.
On la résout par égalités équivalentes jusqu’à isoler \(x\).
\(2x+5=-4x+15\)\(2x+5+4x=-4x+15+4x\)\(6x+5=15\)\(6x+5-5=15-5\)\(6x=10\)\(\dfrac{6x}{6}=\dfrac{10}{6}\)\(x=\dfrac{5}{3}\)
Donc \(S=\left\{\dfrac{5}{3}\right\}\).
\(A : 3x+5=20\)
\(3x=15\), donc \(x=5\).
\(S=\{5\}\).
\(B : -2x+7=1\)
\(-2x=-6\), donc \(x=3\).
\(S=\{3\}\).
\(C : 5x-7=3x+9\)
\(2x=16\), donc \(x=8\).
\(S=\{8\}\).
\(D : 5x-2=3x+1\)
\(2x=3\), donc \(x=\dfrac{3}{2}\).
\(S=\left\{\dfrac{3}{2}\right\}\).
Résoudre l’équation \(2(x-3)=5x+6\).
Indice : développer le membre de gauche : \(2(x-3)=2x-6\).
\(2x-6=5x+6\), donc \(-3x=12\), donc \(x=-4\).
\(S=\{-4\}\).
Une équation produit nul est une équation de la forme
Par exemple, l’équation \((5x-9)(x+6)=0\) est une équation produit nul.
Un produit de facteurs est nul si et seulement si au moins l’un des facteurs est égal à \(0\).
Autrement dit, \(A\times B=0\) si et seulement si \(A=0\) ou \(B=0\).
\(3x^2=12x\)\(3x^2-12x=0\)\(3x(x-4)=0\)\(3x=0\quad\text{ou}\quad x-4=0\)\(x=0\quad\text{ou}\quad x=4\)
Donc \(S=\{0\,;4\}\).
\(A : (2x-1)(x+4)=0\)
\(2x-1=0\) ou \(x+4=0\), donc \(x=\dfrac{1}{2}\) ou \(x=-4\).
\(S=\left\{-4\,;\dfrac{1}{2}\right\}\).
\(B : x^2-7x=0\)
\(x(x-7)=0\), donc \(x=0\) ou \(x=7\).
\(S=\{0\,;7\}\).
\(C : 4x=6x^2\)
\(4x-6x^2=0\), donc \(2x(2-3x)=0\), donc \(x=0\) ou \(x=\dfrac{2}{3}\).
\(S=\left\{0\,;\dfrac{2}{3}\right\}\).
Pour \(k\) un nombre réel, l’équation \(x^2=k\) admet :
Par exemple, \(x^2=16\) donne \(x=-4\) ou \(x=4\), donc \(S=\{-4\,;4\}\).
On isole \(x^2\) si nécessaire, puis on applique la règle précédente en faisant attention au signe de \(k\).
\(x^2=7\)\(x=-\sqrt{7}\quad\text{ou}\quad x=\sqrt{7}\)
Donc \(S=\{-\sqrt{7}\,;\sqrt{7}\}\).
\(x^2=-4\)
Un carré ne peut pas être négatif : pas de solution réelle.
\(S=\varnothing\).
\(2x^2=18\)\(x^2=9\)\(x=-3\quad\text{ou}\quad x=3\)
Donc \(S=\{-3\,;3\}\).
\(A : x^2=49\)
\(x^2=49\), donc \(x=-7\) ou \(x=7\).
\(S=\{-7\,;7\}\).
\(B : x^2+9=0\)
\(x^2+9=0\), donc \(x^2=-9\). Un carré est toujours positif ou nul : pas de solution réelle.
\(S=\varnothing\).
\(C : 3x^2+1=76\)
\(3x^2+1=76\), donc \(3x^2=75\), donc \(x^2=25\), donc \(x=-5\) ou \(x=5\).
\(S=\{-5\,;5\}\).
\(D : 11=x^2\)
\(11=x^2\), donc \(x=-\sqrt{11}\) ou \(x=\sqrt{11}\).
\(S=\left\{-\sqrt{11}\,;\sqrt{11}\right\}\).
En ajoutant \(4\) au triple de ma note en mathématiques, on obtient \(40\). Quelle est ma note ?
On note \(x\) la note cherchée.
Le triple de cette note est \(3x\).
\(3x+4=40\)\(3x=36\)\(x=12\)
La note est donc \(12\).
En soustrayant \(5\) au double d’un nombre, on obtient \(17\). Quel est ce nombre ?
Indice : on note \(x\) le nombre cherché. Son double est \(2x\) ; on lui soustrait \(5\).
\(2x-5=17\), donc \(2x=22\), donc \(x=11\). Le nombre cherché est \(11\).
Une écriture fractionnaire est de la forme \(\dfrac{A(x)}{B(x)}\), où \(A(x)\) et \(B(x)\) sont des expressions algébriques et \(B(x)\neq 0\).
Les valeurs de \(x\) qui annulent le dénominateur sont appelées les valeurs interdites.
Par exemple, l’écriture \(\dfrac{2x+1}{x-3}\) est définie pour \(x\neq 3\).
\(A : \dfrac{5}{x+1}\)
Le dénominateur s’annule pour \(x=-1\). La valeur interdite est \(-1\).
\(B : \dfrac{2x}{x-3}\)
Le dénominateur s’annule pour \(x=3\). La valeur interdite est \(3\).
\(C : \dfrac{3x}{2x+5}\)
Le dénominateur s’annule pour \(x=-\dfrac{5}{2}\). La valeur interdite est \(-\dfrac{5}{2}\).
Ce sont les mêmes règles de calcul qu’avec les fractions.
Pour \(x\neq 0\) :
Réduire au même dénominateur : \(\dfrac{3x}{x+2}-\dfrac{4x}{x-5}\).
Pour \(x\neq -2\) et \(x\neq 5\).
Indice : prendre comme dénominateur commun \((x+2)(x-5)\).
\(\dfrac{3x}{x+2}-\dfrac{4x}{x-5}=\dfrac{3x(x-5)-4x(x+2)}{(x+2)(x-5)}=\dfrac{3x^2-15x-4x^2-8x}{(x+2)(x-5)}=\dfrac{-x^2-23x}{(x+2)(x-5)}\).