Mathématiques : (donné à Wassigny 02)

Manque de précisions : dans quel ensemble de nombres travaille – t- on ? les entiers naturels ou les nombres relatifs ?

 

Le  15/ Décembre /2010

 

 

>>>Info >Résoudre les principaux types  d'équations  du premier degré à une  inconnue.

 

Exercice  1 : résoudre

>>>  Info Voir : la leçon « résoudre »

 

a) – 4 + 3 ( x -1) =  5 ( 2 – 4 x )

Autre méthode

 

Solution 1

Solution 2

 

1°) développer dans les deux membres :

-4 + 3  x - 3 =  10 – 20 x

2°) déplacer les « x » dans le premier membre (ne pas oublier de changer de signe)

-4 + 3  x - 3  + 20 x =  10

3°) Déplacer les nombres du premier membre dans le deuxièmes membre. (ne pas oublier de changer de signe)

 

3 x+20x = 10 + 4 + 3

4°) 23 x = 17

5°)

La fraction est irréductible parce « 23 » et « 17 » sont des nombres premiers en eux (ils n’ont pas de diviseur commun …)

 

1°) Développer dans les deux membres :

4 + 3  x - 3 =  10 – 20 x

2°) Transformer les expression en somme algébrique :

( -4) + ( - 3) + ( +3x)  = ( + 10 ) + ( - 20 x)

 

3°) Neutraliser le (-20x) du second membre (on ajoute ( +20x) dans les deux membres.)

( -4) + ( +3x) + ( + 20 x)  = ( + 10 ) + ( - 20 x) + ( + 20x)

( - 20 x) et  ( + 20x) = 0

( -4) + ( -3) + ( +3x) + ( + 20 x)  = ( + 10 ) + 0

on calcule et on remplace : ( -4) + ( -3) ;  =  ( - 7)

On calcule et on remplace : ( +3x) + ( + 20 x) ; = ( + 23 x)

 

On obtient l’égalité :  ( - 7 ) + ( + 23 x)  = ( + 10 )

On neutralise le  ( - 7 ) dans le premier membres …..en ajoutant ( +7) dans chaque membre)

( - 7 ) + ( +7) + ( + 23 x)  = ( + 10 ) + ( +7)

 

on sait que ( - 7 ) + ( +7) = 0 ; et ( + 10 ) + ( +7) = ( + 17)

donc : ( +7) + ( + 23 x)  = ( + 10 ) + ( +7)

devient ::

( + 23 x)  = ( + 17 )

 

 

 

 

b) 7 ( 5 x – 8 ) = - 56 + 35 x

 

 

Solution 1 :

7 ( 5 x – 8 ) = - 56 + 35 x

devient :

35 x – 56  = - 56 + 35 x

on met les « x » d’un côté , les nombres de l’autre :

on obtient , après transformations :

(« un terme change de membre , change de signe »)

56  + - 56 = + 35 x-35 x

       0     = 0 x

 

 

 

 

Solution 2 :

7 ( 5 x – 8 ) = - 56 + 35 x

devient :

35 x – 56  = - 56 + 35 x

On transforme les deux expressions en somme algébriques :

+ ( +35 x)  + (  – 56)    =  + ( - 56) + ( + 35 x)

on regroupe les termes en « x » dans le premier membre  et les nombres entrent eux dans le second membre :

+ ( +35 x)  + (  – 56)    =  + ( - 56) + ( + 35 x)

cela revient à neutraliser le terme ( -56) dans le premier membre , et neutraliser le terme ( + 35 x) dans le second membre )

après transfère :

 

+ ( +35 x)  + (  – 35 )    =  + ( - 35 x) + ( + 35 x)

 on opère dans les deux termes

0 = Ox

« toute valeur donnée à « x » est solution » 

On peut dire qu’il y a une infinité de solutions.

 

 

 

c)  6 – ( 2 x – 4 ) = 3  + ( 7 x + 9 )

 

 

Solution 1 :

6 – ( 2 x – 4 ) = 3  + ( 7 x + 9 )

on supprime les parenthèses :

on obtient :

6 –  2 x + 4  = 3  +  7 x + 9

puis :

10 – 2 x  = 12 + 7x

  - 2  =  9 x   ou    9 x = - 2

soit  

 

 

 

Solution 2 :

6 – ( 2 x – 4 ) = 3  + ( 7 x + 9 )

on supprime les parenthèses :

on obtient :

6 –  2 x + 4  = 3  +  7 x + 9

puis :

On transforme les deux expressions en somme algébriques :

 

(+ 6) + ( –  2 x)  + ( + 4)   = ( +3)   + (+ 7 x) + ( + 9)

 

( + 10) + ( – 2 x)   = ( +12) + (+ 7x)

 

 ( - 2)   = ( + 9 x )    ou  ( +  9 x)  = ( - 2) 

soit  

 

Exercice 2 :

 

niveau +++ Equation produit. et  « résoudre »  dit aussi « équation produit »

 

 

a)  ( x + 5 )  ( - 3 ) = 0

 

 

Remarques :

1) Nous avons dans le premier membre une multiplication dont un facteur contient un terme en « x ».

2) Nous savons que  dans une multiplication le produit est égal à zéro si un des facteurs est égal à zéro…

 

Dans cette équation donnée , il suffit que x + 5 = 0 ; puisque  « 0 fois ( -3) = 0 »

Il faut résoudre l’équation :  x + 5 = 0

x + 5 – 5  = - 5

x  + 0  = - 5

  x = - 5

 

conclusion si  x = - 5 ; alors   ( x + 5 )  ( - 3 ) = 0

vérification : On remplace dans l’équation de départ  « x par (-5) » 

( - 5  + 5 )  ( - 3 ) = 0

 

On transforme l’expression dans la première parenthèse en somme algébrique

 

( ( - 5 ) + ( + 5 ) )  ( - 3 ) = 0                ;  on remarque que ( ( - 5 ) + ( + 5 ) ) = 0

 

   ( 0 )  ( - 3)  = 0  , ce qui vérifie que si x = - 5 , l’équation est égale à zéro.

 

 

 

b) ( - 8 x + 5 ) ( - 2 – 3 x) = 0

 

 

 

Remarque : Nous avons dans le premier membre une multiplication ( de 2 facteurs ( - 8 x + 5 ) et ( - 2 – 3 x ), dont  les 2 facteurs contenant chacun un terme en « x » :  - 8 x  et – 3 x  ) ,

 

Nous savons aussi que  dans une multiplication le produit est égal à zéro si un des facteurs est égal à zéro…

 

Dans cette équation donnée ,

Nous avons le premier facteur : ( - 8 x + 5 )

 

Il faut que - 8 x + 5 = 0

Nous allons résoudre : - 8 x + 5 = 0  ,

 

On doit neutraliser le  - 8 x dans le premier membre ( on ajoute  + 8 x de chaque côté ) ;

Ce qui nous donne  : - 8 x + 5 + 8 x  =  + 8x

 

après une transformation  on obtient :       5  = 8 x  ou  8 x = 5

 solution 1 :  

 

 

Et le deuxième facteur : ( - 2 – 3 x )

 

Il faut que - 2 – 3 x = 0

Nous allons résoudre : - 2 – 3 x   = 0  ,

 

On doit neutraliser le  - 3 x dans le premier membre ( on ajoute  + 3 x de chaque côté ) ;

Ce qui nous donne  : - 2  - 3 x  + 3 x  =  + 3 x

 

après une transformation  on obtient :       - 2   = 3  x  ou  3  x = - 2

 solution 1 :  

 

conclusion :

si   =   et  si    ; alors   ( - 8 x + 5 ) ( - 2 – 3 x) = 0

 

En plus :

vérification n °1 : On remplace dans l’équation de départ  « x par  » 

( -  8  fois    + 5 )  (( - 2 – 3  fois ) ) = 0

 

on calcule : ( -  8  fois    + 5 ) ;      on trouve = 0

 

vérification n °2 : On remplace dans l’équation de départ   par   » 

( -  8 fois   + 5 )  (( - 2 – 3  fois  ) ) = 0

 

on calcule : (( - 2 – 3  fois  = ?  ) ; 

 ;

   ;                                                                                          

 ;

 

 

 

( - 2 ) – (-2) =

 

( - 2 ) + ( +2) = 0

 

 

 

Exercice 3 : ( pb de précision dans l’énoncé : « 8 » est un nombre entier ? , ou « 8 » est la valeur absolue du nombre relatif (+8) ? ) 

Info :Cours niveau 5 sur les puissances et racines

 

Solution 1 : « 8 » est un nombre entier naturel .

a)      = 8 ; que l’on doit penser : x²  = (+ 8)

Info Cours : puissance des nombres relatifs.

 

  =  2 ( 4 ) et   ( nous avons vu que « x » peut être positif ou négatif) , donc 

 

Info cours : racines carrées des nombres relatifs.

 

Solution 2 : « 8 » est la valeur absolue du nombre entier relatif ( +8)

 

Alors , il y a une double solution :

.   et 

Info cours : opérations .. ;;racines carrées des nombres relatifs.

 

Se souvenir d’exemples de décompositions  en produit de facteurs intégrant un carré … :

8 = 2 fois 4  =  2 fois 2²

18 = 2 fois 9  = 2 fois 3²

27 = 3 fois 9 ; soit = 3 fois 3² ; ou  = 3 3    

50 = 2 fois 25 (et 25 = 5²)

 

 

 

 

 

 

 

 

b )  4 x² = 25

( pb de précision dans l’énoncé : « 4 et 25  » sont des nombres entiers ? , ou « 4 et 25 » sont les valeurs absolues du nombre relatif (+4) et ( +25) ? ) 

Ce qui conduit à deux  cas  possibles et des solutions différentes :

 

 

Cas 1 : « 4 et 25  » sont des nombres entiers 

 

 Remarques :  4 = 2²  et  25 = 5²

 

 ;  ou   ;   ;  :  ; x = 2,5

 

 cas 1 :   solution : x = 2,5

 

 

Cas 2 : « 4 et 25 » sont les valeurs absolues du nombre relatif (+4) et ( +25)  ) 

Donc :

( + 4)  est obtenu avec  le calcul de ( + 2) ²  ou   ( - 2) ²

et

(+ 25)  est obtenu avec le calcul de ( +5)²  ou  ( -5)²

 

ce qui conduit à deux solutions possibles : x = ( +2,5)  et x = ( - 2,5)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Exercice 4 :

 

 

a)   ( 3 x – 2 ) ²  + ( 3 x – 2) ( x + 3 ) = 0

 

 

Réponse :

 

 

( 3 x – 2 ) ²  + ( 3 x – 2) ( x + 3 ) = 0

peut s’écrire :

( 3 x – 2 ) ( 3 x – 2)  + ( 3 x – 2) ( x + 3 ) = 0

Le premier membre comprend deux termes , pour que le premier membre est égal à « 0 » il faut que les deux termes soient égal à 0.

 

 

- premier  terme :   (3 x – 2 ) ( 3 x – 2)

   ( 3 x – 2)  = 0 ;  3x = 2   ; donc

- deuxième terme : il faut que ( 3 x – 2) ( x + 3 ) = 0

 

le premier facteur est égal à 0  si  : (voir ci-dessus)   ( 3 x – 2)  = 0 ;  3x = 2   ; donc

et

le deuxième  facteur est égal à 0  si ( x + 3 ) = 0 ;  oit  x = - 3

 

Conclusion : ( 3 x – 2 ) ²  + ( 3 x – 2) ( x + 3 ) = 0  si     et   si  x = -3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b) ( 3 x – 2 ) ( 4 x + 1 ) = 0

 

 

 

 

 ( 3 x – 2) ( 4 x + 1 ) = 0 ; nous sommes en présence d’un produit de facteurs :

 

Nous savons qu’un produit de facteurs est nul ( = 0) si un des facteurs est nul.

Donc nous allons rechercher pour chaque facteur , la valeur de « x » qui neutralise ce facteur :

( 3 x – 2) [ 4 x + 1 ] = 0

 

On pose et on résout :

a)    ( 3 x – 2)  = 0 ;  3x = 2   ; donc

et

b)  ( 4 x + 1 ) = 0 ;  4 x = - 1 ; donc  x =

Conclusion : ( 3 x – 2 ) ²  + ( 3 x – 2) ( x + 3 ) = 0  si     ou  si  x =

 

 

 

 

Exercice 5 :

 

 

Voir les pb?