En mathématiques du collège [ 1] ou du début du lycée [ 2], une équation produit nul [ 1] ou plus simplement équation produit [ 3] est une équation dont un membre est un produit et l'autre membre est égal à zéro. Comme un produit de plusieurs nombres est nul si et seulement si au moins un de ses facteurs est nul, résoudre une équation produit nul revient à résoudre les équations obtenues en égalant chacun des facteurs du produit à 0, et les solutions de toutes ces équations sont les solutions de l'équation produit initiale. Exemple [ modifier | modifier le code] L'équation x ( x − 6) = 0 est une équation produit, elle est équivalente à x = 0 ou x − 6 = 0, et a donc deux solutions, 0 et 6. Principe [ modifier | modifier le code] La propriété qui permet de simplifier la résolution de l'équation produit nul, « un produit est nul si et seulement si au moins un de ses facteurs est nul », se décompose en: « si un au moins des facteurs d'un produit est nul, alors le produit est nul » (sens direct); « si un produit est nul, alors l'un au moins de ses facteurs est nul » (réciproque).
Ainsi: A \times B = 0 \Leftrightarrow A = 0 \; ou \; B =0 Un produit de facteurs est nul si et seulement l'un de ses facteurs au moins est nul. Donc, pour tout réel x: \left(1+x\right) \left(2x-4\right) =0 \Leftrightarrow 1+x = 0 \; ou \; 2x-4 = 0 On résout chacune des deux équations et on donne les solutions. On résout chacune des deux équations. Pour tout réel x: 1+x = 0 \Leftrightarrow x= -1 De plus, pour tout réel x: 2x-4 =0 \Leftrightarrow x= 2 On en déduit que l'ensemble des solutions de l'équation est: S = \left\{ -1; 2\right\}
Elle s'écrit encore: A × B = 0 équivaut à A = 0 ou B = 0. Dans l'exemple de la section précédente on a x pour A et x -6 pour B. La propriété reste vraie pour plus de deux facteurs. Par exemple: A × B × C = 0 équivaut à A = 0 ou B = 0 ou C = 0. Utilisation [ modifier | modifier le code] Certaines équations peuvent se ramener à des équations produit par factorisation. Par exemple l'équation x 2 = 9, qui est équivalente à x 2 − 9 = 0, se factorise en ( x − 3)( x + 3) = 0. Ce dernier produit est nul si et seulement si l'un de ses facteurs est nul, c'est-à-dire si et seulement si x = 3 ou x = −3. L'équation est résolue. Plus généralement les équations du second degré peuvent se ramener à des équations produit quand elles ont des solutions. Généralisations [ modifier | modifier le code] La propriété « si un produit est nul, alors l'un au moins de ses facteurs est nul », utilisée pour résoudre les équations, est vérifiée pour les ensembles de nombres du collège et du lycée: les nombres entiers ( naturels ou relatifs ( N ou Z), les nombres décimaux ( D), les nombres rationnels ( Q), les nombres réels ( R) et les nombres complexes ( C).
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