CHAPITRE 9 Equations - Inéquations Objectifs: - Résoudre une équation du type A x B = 0 où A et B sont des.

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Transcript CHAPITRE 9 Equations - Inéquations Objectifs: - Résoudre une équation du type A x B = 0 où A et B sont des.

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CHAPITRE 9
Equations - Inéquations


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Objectifs:
- Résoudre une équation du type A x B = 0 où A et B
sont des expressions du 1er degré de la même variable.
- Résoudre l’équation x² = a, où a est un nombre positif.
- Comparer des nombres en utilisant l’addition et la
multiplication.

- Résoudre une inéquation du 1er degré à une inconnue.


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La méthode de résolution des équations (muadala) découverte par le
perse Abu Djafar Muhammad ibn Musa al Khwarizmi (Bagdad, 780-850)
consiste en:
- al jabr (le reboutement, 4x - 3 = 5 devient 4x = 5 + 3),
le mot est devenu "algèbre" aujourd’hui.
Dans l’équation, un terme négatif est accepté mais

al Khwarizmi

s’attache à s’en débarrasser au plus vite.
Pour cela, il ajoute son opposé des deux côtés de l’équation.
- al muqabala (la réduction, 4x = 9 + 3x devient x = 9)
Les termes semblables sont réduits.
A cette époque, la « famille des nombres » est appelée dirham
et la « famille des x » est appelée chay (=chose), devenu plus tard
xay en espagnol qui explique l’origine du x dans les équations.


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I. Equations du 1er degré à une
inconnue
Résoudre les équations suivantes :
12 x  4   9
12 x   9  4
12 x   13
x 

13
12

Le but est de réunir la « famille des x »
dans le membre de gauche et la « famille
des nombres » dans le membre de droite.
On passe +4 de gauche à droite:
Il se transforme en son opposé c-a-d

-4

On divise alors le membre de droite de
l’équation par le facteur de x: ici par 12
La solution de cette équation est x  

13
12


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4 x  13   5 x  1

4 x  5 x   1  13

9 x  14
x 

Le but est de réunir la « famille des x »
dans le membre de gauche et la « famille
des nombres » dans le membre de droite.
On passe -13 de gauche à droite:
il se transforme en son opposé c-a-d +13
… Et on passe le -5x de droite à gauche:
il se transforme en son opposé c-a-d +5x
On divise alors le membre de droite de
l’équation par le facteur de x: ici par 9

14
9
La solution de cette équation est x 

14
9


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4  x  2   5  x  6 3  x 

4 x  8  5  x  18  6 x
4 x  13  5 x  18

On va d’abord développer et réduire
chaque membre de l’équation avant de
passer à la résolution.
On peut maintenant passer à la résolution
comme pour l’exemple n°2.

4 x  5 x  18  13
9 x  5
x  

5
9

La solution de cette équation est x  

5
9


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x

1

2x

7



14

x

2x



14

2



14

2 x7

On va d’abord réduire chaque membre
de l’équation au même dénominateur, ici 14.

7



14

x2

1 x7

14


7
14

x27

On peut supprimer maintenant les
dénominateurs qui sont égaux

On peut maintenant passer à la résolution
comme pour l’exemple n°1.

x  7  2

x9

La solution de cette équation est

x9


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II. Equations du 2nd degré à une
inconnue
1) Equation produit nul

Si un produit de facteurs est nul, alors l’un au moins des facteurs est nul.

Si A x B = 0 alors A = 0 ou B = 0

Exemple: Résoudre l’équation (4x + 6)(3 - 7x) = 0
Si A x B = 0 alors A = 0 ou B = 0

Soit 4x + 6 = 0
4x = -6

Soit 3 - 7x = 0
- 7x = -3
x = -3/-7
x = 3/7

x = -6/4
x = -3/2

Les deux solutions de l’équation sont : x = -3/2
Remarque : on peut noter aussi

S = {-3/2 ; 3/7}

et x = 3/7


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2) Etude d’équations se ramenant
à une équation produit nul
Voici quelques équations du 2nd degré :
(1 - x)² - (1 - x)( 9 + 3x) = 0
4x² + 12x + 9 = 0
25x² = 70x - 49
3x = 5x²
(x + 3)² = 64
Pour toutes ces équations du 2nd degré, on va basculer toutes
les « quantités » dans le membre de gauche afin que le membre
de droite soit égal à 0.
Puis on va factoriser le membre de gauche afin de se ramener
à une équation produit nul.
Puis résoudre.


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(1 - x)² - (1 - x)( 9 + 3x) = 0
(1 - x)[ (1 - x) - ( 9 + 3x)] = 0
(1 - x)( -8 - 4x) = 0
Si A x B = 0 alors A = 0 ou B = 0

Soit 1 - x = 0

Soit -8 - 4x = 0

-x=-1

-4x= 8

x= 1

x = 8/-4
x= -2
S= {1;-2 }


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4x² + 12x + 9 = 0
(2 x + 3)² = 0
(2 x + 3) (2 x + 3) = 0
Si A x B = 0 alors A = 0 ou B = 0

Soit 2 x + 3 = 0

Soit 2 x + 3 = 0

2x=-3
x = -3/2
S = { -3/2 }

Solution double


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25x² = 70x - 49
25x² - 70x + 49 = 0
(5 x - 7)² = 0
(5 x - 7) (5 x - 7) = 0
Si A x B = 0 alors A = 0 ou B = 0

Soit 5 x - 7 = 0

Soit 5 x - 7 = 0

5x=7
x = 7/5
S = { 7/5 }

Solution double


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3x = 5x²

- 5x² + 3x = 0
x (-5 x + 3 ) = 0
Si A x B = 0 alors A = 0 ou B = 0

Soit x = 0

Soit - 5x +3 = 0
- 5 x = -3
x = -3/-5
x = 3/5
S = { 0 ; 3/5 }


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(x + 3)² = 64
(x + 3)² - 64 = 0

(x + 3)² - 8² = 0

[(x + 3)

- 8] [(x + 3) + 8] = 0
( x – 5 )( x + 11) = 0

Si A x B = 0 alors A = 0 ou B = 0

Soit

x-5=0

Soit x +11 = 0

x=5

x = - 11
S = { 5 ; - 11 }


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III. Inéquations du 1er degré à une
inconnue
1) Ordre et inégalités

Règle n°1 : On ne change pas le sens d’une inégalité si on ajoute ou on

retranche un même nombre (positif ou négatif) aux deux membres
d’une inéquation.

Règle n°2 : On ne change pas le sens d’une inégalité si on multiplie ou on
divise les deux membres d’une inéquation par un même nombre POSITIF.
Règle n°2 bis: On change le sens d’une inégalité si on multiplie ou on
divise les deux membres d’une inéquation par un même nombre NEGATIF.


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2) Résolution d’une inéquation
Inéquation inégalité qui contient une inconnue

x.

Résoudre une inéquation c’est trouver toutes les valeurs
de x

qui vérifient cette inégalité.

il s’agit d’un ensemble de valeurs.
Remarque : On résout une inéquation du 1er degré à une
inconnue de la même manière qu’une équation

du 1er degré à une inconnue, en veillant à bien
appliquer les règles 1, 2 et 2bis.


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Exemples : Résoudre les inéquations suivantes et représenter
les solutions sur une droite graduée.
2x 3  4 5x

2x  5x  4 3

7x 1
x 

1

.

7

solutions
0

1/7

1

Les solutions sont tous les nombres strictement inférieurs à

1
7

.


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2( x  4 )  4 x  5
2x 8  4x 5

2x  4x  8 5

2 x  3



x



On divise par un nombre négatif
donc on change le sens de l’inégalité.

3
2

solutions
-2

-1

-3/2

0

1

2

Les solutions sont tous les nombres supérieurs ou égaux à 

3
2

.