Entraînement

Résolution graphique ou algébrique d'équations ou d'inéquations

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Énoncé

Exercice 1

On considère l'équation (2x1)(x+4)(2x1)2=0(2x-1)(x+4)-(2x-1)^2=0
Factoriser l'expression puis résoudre algébriquement cette équation par le calcul et enfin vérifier graphiquement les solutions trouvées.

Exercice 2

Résoudre l'inéquation 4x14x0\dfrac{4x-1}{4-x} \geq 0.

Révéler le corrigé

Exercice 1

(2x1)(x+4)(2x1)2=(2x1)[(x+4)(2x1)]=(2x1)(x+5)(2x-1)(x+4)-(2x-1)^2 =(2x-1)[(x+4)-(2x-1)] =(2x-1)(-x+5)
👉 Commence toujours par repérer un facteur commun avant de développer.

On doit donc résoudre l'équation (2x1)(x+5)=0(2x-1)(-x+5)=0
👉 Une factorisation simplifie fortement la résolution.

Un produit de facteurs est nul si, et seulement si, l'un de ses facteurs au moins est nul.
👉 C’est la propriété clé des équations produits.

Par conséquent :

2x1=0   2x=1   x=12   ou   x+5=0   x=5   x=52x-1=0 \ \ \Leftrightarrow \ 2x=1 \ \ \Leftrightarrow \ x=\frac{1}{2} \ \ \text{ ou } \ \ -x+5=0 \ \ \Leftrightarrow \ -x=-5 \ \ \Leftrightarrow \ x=5
👉 Résous chaque équation séparément, sans en oublier.

Les solutions de l'équation sont donc 12\frac{1}{2} et 55.
picture-in-text

Les solutions trouvées par le calcul sont bien cohérentes avec celles trouvées sur le graphique.
👉 La vérification graphique permet de confirmer le résultat algébrique.

Exercice 2

On étudie le signe de 4x14x-1 puis celui de 4x4-x
👉 Toujours séparer l’étude du numérateur et du dénominateur.

4x1=04x-1=0 revient à x=14x=\frac{1}{4}.
4x1>04x-1 > 0 revient à x>14x> \frac{1}{4}.

4x=04-x=0 revient à x=4x=4.
4x>04-x>0 revient à x<4x<4.

On obtient ainsi le tableau de signe suivant :

x144+signe de 4x10++signe de 4x++0signe de 4x14x0+\begin{array} {|c|cccccccc|} x & -\infty & & \frac 1 4 & & 4 & & +\infty & \\ \hline \text{signe de }4x-1 & & - & 0 & + & & + & & \\ \hline \text{signe de }4-x & & + & & + &0 & - & & \\ \hline \text{signe de }\frac{4x-1}{4-x} & & -&0 & + & ||& -& & \\ \hline \end{array}
👉 La double barre indique une valeur interdite.

Ainsi la solution de 4x14x0 est [14;4[\dfrac{4x-1}{4-x} \geq 0 \text{ est } [\frac{1}{4};4[.
👉 Pense à bien inclure ou exclure les bornes selon le signe demandé.

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