Équations Inéquations Problèmes

I Équations

A. Définitions

1 Égalités

On appelle égalité, une expression algébrique contenant le signe « = »

5 + 3 = 8 est une égalité, 5+3 est son premier membre et 8 son deuxième.

2 Équations

On appelle équation, une égalité dans laquelle au moins une lettre symbolise une valeur inconnue:

3 + 2x = 7 est une équation du premier degré à une inconnue.

B. Équations et additions

1 Propriété

Une égalité ne change pas si on ajoute (ou si on soustrait) un même nombre à ses deux membres.

Pour résoudre une équation, on utilise cette propriété.

2 Vocabulaire alternatif.

3 + 2x = 7

3 + 2x - 3 = 7 - 3

2x = 4

En ajoutant -3 aux deux membres de cette équation, on a réussi à isoler l'unique terme « en x » dans le premier membre.

3 + 2x = 7

Une autre façon de voir les choses est la transposition (étymologiquement : poser de l'autre côté)

2x = 7 - 3

2x = 4

On a transposé 3 (terme d'une somme) en écrivant de l'autre côté du signe égal son opposé -3

C. Équations et multiplications

1 Propriété

Une égalité ne change pas si on multiplie (ou si on divise) ses deux membres par un même nombre non nul.

Pour résoudre une équation, on utilise cette propriété.

2 Vocabulaire alternatif

2x=4

2x/2 = 4/2

x = 2

En divisant par 2 les deux membres de cette équation, on trouve x=2. 2 est la solution de cette équation

2x = 4

Une autre façon de voir les choses: on divise par le coefficient de x:

x=4/2=2

D. Équations de type produits nuls

1 Propriétés

Si un produit est nul alors l'un (au moins) de ses facteurs est nul. Si l'un des facteurs d'un produit est nul alors ce produit est nul.

2 Exemples

Résoudre l'équation (2x + 6)(5x - 5)=0

Si un produit est nul alors l'un de ses facteurs est nul

donc

2x + 6 = 0 ou 5x - 5 = 0

soit:

2x=-6 ou 5x=5

et:

x=-6/2=-3 ou x=5/5 = 1

Cette équation admet donc deux solutions: x=-3 et x=1

II Inéquations

A. Définitions

1 Les 4 Symboles

a est strictement inférieur à b (plus petit mais pas égal)

a est inférieur (ou égal) à b (plus petit ou égal)

a est strictement supérieur à b (plus grand mais pas égal)

a est supérieur (ou égal) à b (plus grand ou égal)

2 Inégalités

On appelle inégalité une expression algébrique contenant l'un des symboles précédents.

3 Inéquations

On appelle inéquation une inégalité dans laquelle au moins une lettre symbolise une valeur inconnue:

3 + 2x > 7 est une inéquation.

B. Inéquations et additions

1 Propriété

Une Inégalité ne change pas si on ajoute (ou si on soustrait) un même nombre à ses deux membres.

Pour résoudre une inéquation, on utilise cette propriété:

2 Vocabulaire alternatif.

3 + 2x > 7

3 + 2x - 3 > 7 - 3

2x > 4

Une autre façon de voir les choses: la transposition:

3 + 2x > 7

on transpose 3 (-3 de l'autre côté du signe)

2x > 7 - 3

2x > 4

C. Inéquations et multiplications

1 Propriété

Il faut faire très attention quand on multiplie, ou quand on divise les deux membres d'une inégalité par un même nombre non nul:

• Si ce nombre est positif, le sens de l'inégalité ne change pas.
• Si ce nombre est négatif, le sens de l'inégalité est inversé.

2 Vocabulaire alternatif.

2x >4

On divise par le coefficient de x, qui est positif:

x > 4/2

x > 2

On a hachuré la zone des nombres qui ne sont pas solutions. 2 n'est pas solution, on l'a donc associé (]) à la zone hachurée.

3 Autre exemple

On a hachuré la zone des nombres qui ne sont pas solutions. 1 est solution, on l'a donc associé ([) à la zone non hachurée.

III Problèmes

De nombreux problèmes peuvent être traités grâce à des méthodes algébrique mettant en oeuvre équations ou inéquations.

Il est impératif de faire apparaître clairement les étapes lors de la résolution du problème :

• 1 Le choix de ou des inconnues.
• 2 La mise en équation(s) ou en inéquation(s)
• 3 La résolution
• 4 La conclusion (interprétation du résultat)
• 5 La vérification (recommandée)

OFFICIEL

CONTENU

• Équations et inéquations du premier degré.
• Ordre et multiplication.
• Inéquation du premier degré à 1 inconnue.
• Résolutions de problèmes du premier degré ou s'y ramenant.

COMPETENCES EXIGIBLES

Utiliser le fait que des nombres relatifs de la forme ab et ac sont dans le même ordre que b et c si a est strictement positif, dans l'ordre inverse si a est strictement négatif.

Résoudre une inéquation du premier degré à 1 inconnue à coefficients numériques.

Représenter ses solutions sur une droite graduée.

Résoudre une équation sous la forme AB=0, où A et B désignent 2 expressions du premier degré de la même variable.

Mettre en équation et résoudre un problème conduisant à une équation ou un système de 2 équations du premier degré.

COMMENTAIRES

On pourra s'appuyer dans toute cette partie sur des activités déjà pratiquées dans les classes antérieures, notamment celles de tests par substitution de valeurs numériques à des lettres.

L'étude du signe d'un produit ou d'un quotient de 2 expressions du premier degré de la même variable est, elle, hors programme.

Les problèmes sont issus des différentes parties du programme.

Comme en classe de quatrième, on dégagera à chaque fois les différentes étapes du travail :

• mise en équation
• résolution de l'équation
• et interprétation du résultat.