Annales N° 1 | Activité géométrique | Problème |

 

 Activité numérique

Corrigé

Sujet

J'ai besoin de connaître pour cet exercice :

Les techniques de factorisation et de développement
la particularité des identités remarquables
Les équations produits

 

Je revois les fiches correspondantes :


Le développement
La factorisation
Les identités remarquables
Les équations à une inconnue

+ éventuellement : calcul avec des x ; et les bases de calcul



E = 4
x2 - 9 + (2x + 3) ( x - 1)

1.
Je factorise : 4x2 - 9

Mon expression est-elle prête à être factorisée ?? C'est à dire sous la forme :
......x .......+/-....... x ......

Apparemment non : je vais donc la modifier pour qu'elle le devienne
4 x
x2 - 3 x 3

Mon expression est maintenant correctement structurée : je cherche à faire apparaître le facteur commun aux 2 expressions multipliées :

Il n'y en a pas : en effet, rien de commun dans 4 et 3 (ou même 9), et pas de
x dans la 2ème multiplication

Seule solution : les identités remarquables
Mon expression serait une identité remarquable développée ??

Je regarde laquelle parmi les 3 proposées : (voir fiche)

4
x2 - 9 = ressemble d'avantage à a2 - b2

Il me reste à trouver a et b
a = 2
x (car 2x x 2x = 4x2 ; le carré se distribue sur les 2 termes)
b = 3 (car 3
2 = 9 ou 9 = 3)

J'ai trouvé mes a et b : je peux donc donner la factorisation correspondante :

a2 - b2 = (a + b) x (a - b)

Donc la factorisation de 4x2 - 9 est :

(2 x + 3) x (2x - 3)

Deuxième partie de la question : je dois utiliser ce résultat pour factoriser E
E = 4
x2 - 9 + (2x + 3) ( x - 1)

DONC
E = (2
x + 3) x (2 x - 3) + (2x + 3) ( x - 1)

Je factorise : en réécrivant l'expression pour qu'elle soit sous la forme :
...... x .......+/- ........ x .......
E = (2
x + 3) x (2x - 3) + (2x + 3) x ( x - 1)

Je recherche le facteur commun aux deux expressions multipliées : (2
x + 3)
Je le sors et le multiplie par tout le reste :
(2
x + 3) x ............

Que me reste-t-il ??
(2
x - 3) + ( x - 1)

Je calcule :
(2
x - 3) + ( x - 1)
= 2
x - 3 + x - 1
= 2
x + x - 3 - 1
2
x + x = 3x
- 3 - 1 = - 4
(2
x - 3) + ( x - 1) = 3x - 4

E = (2
x + 3) x (3x - 4)
E = (2
x + 3) (3x - 4) ; mon expression est factorisée



E = 4
x2 - 9 + (2x + 3) ( x - 1)

2.
Je développe E :

Développer c'est effectuer tous les calculs demandés dans l'expression

E = 4
x2 - 9 + (2x + 3) ( x - 1)

La multiplication est prioritaire : je dois donc effectuer d'abord:
(2
x + 3) ( x - 1)
J'applique pour cela la distributivité de la multiplication :
(2
x + 3) x ( x - 1) = 2x x x - 2x x 1 + 3 x x - 3 x 1
2
x x x = 2x2
2x x 1 = 2x
3 x x = 3x
3 x 1 = 3
(2
x + 3) x ( x - 1) = 2x2 - 2x + 3x - 3
- 2x + 3x = x
(2x + 3) x ( x - 1) = 2x2 + x - 3

Je restitue le résultat de ma multiplication dans mon expression :

E = 4
x2 - 9 + (2x2 + x - 3)

J'enlève la parenthèse : je ne change rien car j'ai un signe + devant la parenthèse

E = 4
x2 - 9 + 2x2 + x - 3

Je calcule les termes de même nature ensemble

4
x2 + 2x2 = 6x2
- 9 - 3 = - 12

E = 6
x2 + x - 12

Mon résultat est ordonné ; je ne peux plus rien calculer (il est donc aussi réduit)

E = 6x2 + x - 12

C'est le résultat final de mon développement



3. Je dois résoudre l'équation : (2
x + 3) (3x - 4) = 0

Cette équation n'a plus rien à voir avec mon expression E et pourtant !!

Je regarde attentivement tous les calculs que j'ai déjà effectués dans cet exercice, et m'aperçois que (2
x + 3) (3x - 4) n'est rien d'autre que le résultat de la factorisation de E : ouf !! Cela me rassure : je dois être sur la bonne voie (sans doute, ma factorisation sera juste)

Je dois maintenant résoudre une équation : cela veut dire quoi ?? Et bien résoudre une équation, c'est trouver la valeur de
x dans une expression donnée

Ici : je dois donner la valeur de x pour que (2x + 3) (3x - 4) soit égal à 0

Je suis ici en équation produit :

(2
x + 3) (3x - 4) est une multiplication : DONC

Si (2
x + 3) = 0 (2x + 3) (3x - 4) sera forcément égal à 0
Et si (3
x - 4) = 0 (2x + 3) (3x - 4) sera forcément égal à 0

J'aurai donc 2 solutions pour la valeur de
x

Pour que 2x + 3 soit égal à 0 il faut que :
2
x + 3 = 0
2
x = - 3
x = -

Pour que 3x - 4 soit égal à 0 il faut que :
3
x - 4 = 0
3
x = 4
x =


S =
[ - ; ]


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