Collège · 3ᵉ · Mathématiques
Équations et inéquations
Résoudre une équation, une équation-produit et une inéquation du premier degré — programme de 3e
Résoudre une équation du premier degré, une équation-produit et une inéquation, et traduire un problème par une équation.
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Définitions
- Équation : égalité avec une inconnue x ; résoudre = trouver toutes les valeurs qui la rendent vraie.
- Premier degré : x à la puissance 1 seulement ; en général une solution, parfois aucune (4x + 5 = 4x − 1) ou une infinité (3(x − 2) = 3x − 6).
- Tester une valeur : calculer chaque membre séparément et comparer.
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Méthode : équation du premier degré
- Développer et réduire chaque membre.
- Les x d'un côté, les nombres de l'autre (changer de côté = changer de signe).
- Diviser par le coefficient de x ; garder une fraction irréductible si besoin.
- Vérifier dans l'équation de départ.
Ex. : 7x − 4 = 3x + 10 ⟹ 4x = 14 ⟹ x = 3,5. Fraction : $\dfrac{3x - 2}{5} = 2$ ⟹ 3x − 2 = 10 ⟹ x = 4.
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Équation-produit
- A × B = 0 ⟺ A = 0 ou B = 0.
- (3x − 9)(x + 1) = 0 ⟹ x = 3 ou x = −1.
- Factoriser d'abord : x² − 81 = (x − 9)(x + 9) ; x² = 7x ⟹ x(x − 7) = 0 (ne jamais diviser par x).
- Ne s'applique pas à un produit égal à 3, 5…
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Inéquations
- Mêmes règles qu'une équation, sauf : multiplier ou diviser par un négatif change le sens.
- −4x ≥ 12 ⟹ x ≤ −3 ; 3 − x < 8 ⟹ x > −5.
- Droite graduée : crochet fermé si la borne est solution (≤, ≥), ouvert sinon (<, >).
- Une inéquation a en général une infinité de solutions.
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Mettre en équation
- Choisir l'inconnue avec son unité (« soit x le nombre de séances »).
- Traduire : le double → 2x ; augmenté de 5 → x + 5 ; dans 5 ans → x + 5 ; « au moins » → ≥.
- Écrire l'équation ou l'inéquation, résoudre.
- Conclure par une phrase, avec le bon sens (entier, positif, arrondi dans le bon sens).
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Pièges à éviter
- Changer de côté sans changer de signe.
- Diviser un seul membre, ou un seul terme d'un membre.
- Oublier une solution d'un produit nul (x = 0 dans x² = 7x).
- Oublier de retourner une inéquation divisée par un négatif.
- Répondre « 46,67 convives » au lieu de « 47 convives ».
L'essentiel
- Même opération sur les deux membres ; x d'un côté, nombres de l'autre, puis diviser.
- Tester une valeur : calculer les deux membres, comparer.
- Produit nul : un produit est nul si et seulement si un facteur est nul ; factoriser d'abord.
- Inéquation : diviser par un négatif change le sens.
- Problème : inconnue, traduction, résolution, conclusion avec unité et bon sens.
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