site2wouf.fr : Equations et inéquations

Des moutons dirigés par un lion sont plus redoutables que des lions dirigés par un âne.

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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. Exemple et vocabulaire alternatif.

3 + 2𝑥 = 7

3 + 2𝑥 - 3 = 7 - 3

2𝑥 = 4

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

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

3 + 2𝑥 = 7

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. Exemple et 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

Une autre façon de voir les choses: on divise par le coefficient de 𝑥, ici c'est 2 :

2𝑥 = 4

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

(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

🤔 On pense à vérifier en substituant !

Domaine : Nombres et calculs

  • Utiliser la règle du produit nul pour résoudre une équation factorisée.
  • Développer un raisonnement logique à partir d’une propriété fondamentale de l’égalité.
  • Résoudre une équation du type produit nul.
  • Vérifier les solutions trouvées en les substituant dans l’expression initiale.
Auto évaluation

II Inéquations

A. Définitions

1. Les 4 Symboles

a < b

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


a ⩽ b

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


a > b

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


a ⩾ b

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.

12,5 ⩾ 10 est une inégalité

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.

2. Exemple et vocabulaire alternatif.

Pour résoudre une inéquation, on utilise cette propriété:

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:

2. Exemple et vocabulaire alternatif.

2𝑥 > 4

2𝑥 2 > 4 2

𝑥 > 4 2

𝑥 > 2

Une autre façon de voir les choses : On divise par le coefficient de 𝑥, qui est positif:

2𝑥 > 4

𝑥 > 4 2

𝑥 > 2

fig1

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

6 - 3𝑥 ⩽ 3

- 3𝑥 ⩽ 3 - 6 On a transposé 6

- 3𝑥 ⩽ -3

𝑥 ⩾ -3 -3

On divise par -3, le coefficient de 𝑥 qui est négatif : On change le sens de l'inégalité.

𝑥 ⩾ 1

fig2

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

A. Méthode

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)

B. Problème type brevet

Un élève achète 4 stylos identiques et un cahier qui coûte 3 €. Il paie 15 € en tout.

On note 𝑥 le prix d’un stylo en euros.

  1. Exprimer le prix total des achats en fonction de 𝑥.
  2. Écrire une équation traduisant la situation.
  3. Résoudre cette équation.
  4. Donner une phrase réponse : quel est le prix d’un stylo ?
  5. Vérifier le résultat obtenu.
  1. Le prix total des achats est donné par :

    4𝑥 + 3

  2. La situation se traduit par l’équation suivante :

    4𝑥 + 3 = 15

  3. On résout cette équation :

    4𝑥 = 15 − 3

    4𝑥 = 12

    𝑥 = 124 = 3

  4. Le prix d’un stylo est donc 3 euros.
  5. Vérification :

    4 × 3 = 12

    12 + 3 = 15

    Le total est bien celui attendu. ✅

Domaine : Organisation et gestion de données

  • Modéliser une situation concrète à l’aide d’une expression littérale.
  • Traduire une situation par une équation simple.
  • Résoudre une équation du premier degré à une inconnue.
  • Vérifier et interpréter une solution dans le contexte.
Auto évaluation

❓ Questions fréquentes sur les équations, inéquations et problèmes

  • Comment résoudre une équation du premier degré étape par étape ?
  • Quelle est la différence entre équation et inéquation ?
  • Pourquoi faut-il changer le sens de l'inégalité quand on divise par un nombre négatif ?
  • Comment savoir si je dois transposer ou diviser dans une équation ?
  • Comment vérifier si ma solution d'équation est correcte ?
  • À quoi servent les équations produit nul et comment les résoudre ?
  • Comment mettre un problème concret en équation ?
  • Que signifient les crochets et parenthèses sur la droite numérique ?

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Méthodes de résolution

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Inéquations et représentations

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Problèmes et applications

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Erreurs courantes et difficultés

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Exercices et entraînement

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💡 Astuce : Toutes ces questions trouvent leurs réponses dans la leçon. Utilisez Ctrl+F pour rechercher rapidement un terme spécifique ! Les 5 étapes de résolution d'un problème sont particulièrement importantes pour le brevet.

OFFICIEL

CONTENU

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 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 :

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