Cours de première Dans ce cours, nous allons d'abord voir la méthode générale pour résoudre des équations du deuxième degré. Nous verrons ensuite des méthodes particulières pour résoudre certaines équations du deuxième ou du troisième degré. Pour terminer, nous verrons la méthode pour résoudre des inéquations du deuxième degré. Résolution d'une équation du deuxième degré Une équation du deuxième degré est une équation formée par des termes avec des x², des x et des nombres. Par exemple, 2x²+3x+4=0 est une équation du deuxième degré. Les équations du deuxième degré permettent de résoudre des problèmes en sciences physiques, en sciences naturelles et en économie. En seconde, nous avons vu comment résoudre une équation du deuxième degré lorsqu'une factorisation est possible, en utilisant un facteur commun ou une identité remarquable: on se ramène alors à une équation-produit. Nous allons maintenant apprendre à résoudre des équations de la forme ax²+bx+c=0 quels que soient les nombres a, b et c.
Bonjour Jean-Louis Ta question est loin d'être futile. Je t'invite à examiner cette partie, ainsi que le reste, extraits du livre Elements of Algebra de... Leonard Euler. Les lettres $f$, $g$, $h$,... sont utilisées pour effectuer des calculs intermédiaires. Les lettres $a$, $b$,..., $e$ servent à définir, ou à introduire les équations en jeu (il y en a beaucoup! ). Que ce soit pour résoudre des équations du second degré, du troisième degré, voire du quatrième degré, pour ne citer que celles-ci, Euler finit toujours par introduire les lettres $p$ et $q$, voire $r$ si besoin est (choix de lettres non anodins! ).
Allure de la courbe de f(x)=ax²+bx+c Une fonction se représente par une courbe appelée parabole. Si le nombre a devant x² est positif, le sommet est en bas et les branches sont tournées vers le haut. Sinon, c'est le contraire. La parabole touche l'axe des abscisses autant de fois que l'équation ax²+bx+c=0 possède de solutions. Méthode Pour résoudre une inéquation du second degré: 1. On résout l'équation ax²+bx+c=0. 2. On trace au brouillon l'allure de la courbe. 3. On lit les solutions graphiquement. Inéquation x²+x-1≥0. 1. On résout l'équation x²+x-1=0. On obtient deux solutions: et. 2. a et Δ sont positifs. Allure de la courbe: 3. On prend les valeurs de x pour lesquelles la courbe est au-dessus de l'axe des abscisses. Sur le même thème • Cours de troisième sur les équations. Pour apprendre à résoudre une équation du premier degré. • Cours de troisième sur les inéquations. Pour apprendre à résoudre une inéquation du premier degré. • Cours de seconde sur les équations. Pour apprendre à résoudre certaines équations du second degré.
Nous remarquons que: Conclusion et méthode de résolution Pour résoudre une équation de la forme ax²+bx+c=0, on pourrait faire tous les calculs ci-dessus en remplaçant a, b et c par les coefficients de notre équation, ce qui marcherait, mais serait très long. Pour gagner du temps, on utilisera directement les formules ci-dessus avec la méthode suivante: 1. On calcule le nombre Δ=b²-4ac. 2. On regarde le signe de delta. - Si Δ<0, l'équation n'a pas de solution. - Si Δ=0, l'équation possède une solution que l'on calcule avec la formule. - Si Δ>0, l'équation possède deux solutions que l'on calcule avec les formules et. Exemple Pour l'équation -2x²+3x+4=0: 1. On calcule delta.. 2. Comme delta est positif, il y a deux solutions: et. Cas particuliers: à partir d'une solution connue Nous allons maintenant voir deux techniques qui permettent de calculer rapidement la deuxième solution d'une équation du deuxième degré, sans utiliser le lourd calcul de Δ et de x 2, lorsqu'on parvient à deviner la première solution.
La deuxième technique permet de résoudre certaines équations du troisième degré, comme nous allons le voir. Enfin, nous verrons comment résoudre certaines équations du quatrième degré. Avec la somme ou le produit des racines Si une équation ax²+bx+c=0 possède deux solutions, alors leur somme fait et leur produit fait ( démonstration). Si on devine une solution, on peut donc calculer l'autre avec l'une de ces formules. Par exemple, pour x²+5x-6=0, on remarque que x=1 est une solution. Comme la somme des solutions fait -5/1=-5, on a 1+x 2 =-5 donc x 2 =-6. Avec le développement de la forme factorisée Si une équation ax²+bx+c=0 possède deux solutions x 1 et x 2, alors l'équation ax²+bx+c=0 se factorise en a(x-x 1)(x-x 2)=0. Si on connaît une solution, on peut calculer l'autre en développant cette forme factorisée. Par exemple, comme 1 est solution de x² +5 x -6 =0, x²+5x-6 se factorise en (x-1)(x-x 2). Développons (x-1)(x-x 2): (x-1)(x-x 2)=x²-xx 2 -x+x 2, ce qui fait x² -(x 2 +1) x+ x 2.
En identifiant (comparant) ce résultat à x²+5x-6, on obtient x 2 =-6. Résolution d'une équation du troisième degré Avec la même technique, on peut trouver les solutions d'une équation de la forme ax 3 +bx 2 +cx+d=0 à partir d'une solution connue x 1. En effet, ax 3 +bx²+cx+d=0 se factorise alors en a(x-x 1)(ex²+fx+g)=0. Donc x-x 1 =0 ou ex²+fx+g=0, et on sait résoudre tout cela. Par exemple, pour l'équation x 3 -2 x² +3 x-6=0, on remarque que 2 est une solution. x 3 -2x²+3x-6=0 se factorise donc en (x-2)(ax²+bx+c)=0. Développons: (x-2)(ax²+bx+c) = ax 3 +bx²+cx-2ax²-2bx-2c = ax 3 + (b-2a) x²+ (c-2b) x-2c=0. Par identification, on obtient a=1, b-2a=-2, c-2b=3 et -2c=-6 d'où a=1, b=0 et c=3. Il reste à résoudre (x-2)(x²+3)=0. Comme x²+3=0 n'a pas de solution, x 3 -2x²+3x-6 n'a qu'une solution. Inéquation du deuxième degré Nous allons maintenant apprendre à résoudre des inéquations du deuxième degré. Ce sont des inéquations de la forme ax²+bx+c≤0, ax²+bx+c<0, ax²+bx+c>0 ou ax²+bx+c≥0, Pour cela, commençons par nous intéresser à l'allure de la courbe de la fonction f(x)=ax²+bx+c en fonction de ses coefficients.
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