Corrigé Exercice 14 : Équations et inéquations du 1er degré à une inconnue 3e
Classe:
Troisième
Exercice 14
On donne les expressions suivantes :
f(x)=(2x−7)(3−4x)+(4x−14)(3x−2) et g(x)=9(−x+1)2−(x+4)2
1) Développons, réduisons et ordonnons g(x)
En utilisant la forme développée des identités remarquables, on a :
g(x)=9(−x+1)2−(x+4)2=9((−x)2+2×1×(−x)+12)−(x2+2×4×x+42)=9(x2−2x+1)−(x2+8x+16)=9x2−18x+9−x2−8x−16=9x2−x2−18x−8x+9−16=8x2−26x−7
D'où, f(x)=8x2−26x−7
2) Factorisons f(x) et g(x)
Soit : f(x)=(2x−7)(3−4x)+(4x−14)(3x−2)=(2x−7)(3−4x)+2(2x−7)(3x−2)
On reconnait alors un facteur commun ; (2x−7).
Donc, en factorisant par (2x−7), on obtient :
f(x)=(2x−7)(3−4x)+2(2x−7)(3x−2)=[2x−7][(3−4x)+2(3x−2)]=(2x−7)(3−4x+6x−4)=(2x−7)(2x−1)
Ainsi, f(x)=(2x−7)(2x−1)
Soit : g(x)=9(−x+1)2−(x+4)2=(3(−x+1))2−(x+4)2.
Alors, en utilisant la forme factorisée des identités remarquables, on obtient :
g(x)=(3(−x+1))2−(x+4)2=[3(−x+1)−(x+4)][(3(−x+1)+(x+4)]=(−3x+3−x−4)(−3x+3+x+4)=(−4x−1)(−2x+7)
D'où, g(x)=(−4x−1)(−2x+7)
3) On pose : H(x)=(2x−7)(2x−1)(−4x−1)(−2x+7)
a) Donnons la condition d'existence de H(x)
H(x) existe si, et seulement si, (−4x−1)(−2x+7)≠0.
On a : (−4x−1)(−2x+7)≠0 si, et seulement si, (−4x−1)≠0 et (−2x+7)≠0.
C'est-à-dire ; −4x≠1 et −2x≠−7.
Ce qui donne : x≠−14 et x≠72.
Ainsi, H(x) existe pour tout x différent de −14 et 72.
b) Simplifions H(x)
On a : H(x)=(2x−7)(2x−1)(−4x−1)(−2x+7)=(2x−7)(2x−1)−(−4x−1)(2x−7)
Alors, en simplifiant par (2x−7), on trouve : H(x)=(2x−1)−(−4x−1)
D'où, H(x)=2x−14x+1
4) Résolvons dans R : −9x2+25=0; |H(x)|=136 et (−4x−1)(−2x+7)<0
On a :
−9x2+25=0⇔25−9x2=0⇔52−(3x)2=0⇔(5−3x)(5+3x)=0⇔(5−3x)=0 ou (5+3x)=0⇔−3x=−5 ou 3x=−5⇔x=−5−3 ou x=−53⇔x=53 ou x=−53
Donc, l'équation −9x2+25=0 a pour solution :
S={−53; 53}
En considérant la forme simplifiée de H(x), on a : |H(x)|=136 si, et seulement si, |2x−14x+1|=136.
Alors, en utilisant les propriétés de la valeur absolue, on obtient :
|2x−14x+1|=136⇔2x−14x+1=136 ou 2x−14x+1=−136⇔6(2x−1)=13(4x+1) ou 6(2x−1)=−13(4x+1)⇔12x−6=52x+13 ou 12x−6=−52x−13⇔12x−52x=13+6 ou 12x+52x=−13+6⇔−40x=19 ou 64x=−7⇔x=19−40 ou x=−764
D'où, l'équation |H(x)|=136 a pour solution : S={−1940; −764}
Soit à résoudre l'inéquation (−4x−1)(−2x+7)<0.
On a : (−4x−1)(−2x+7)=0 si, et seulement si, (−4x−1)=0 ou (−2x+7)=0.
Ce qui donne : x=−14 ou x=72.
On constate, dans les expressions (−4x−1) et (−2x+7), que les coefficients associé à x sont négatifs.
Donc,
(−4x−1) est positif pour tout x<−14 et négatif pour x>−14
(−2x+7) est positif pour tout x<72 et négatif pour x>72
En regroupant ces informations dans un tableau de signes, on obtient :
x−∞−1/47/2+∞−4x−1+0−|−−2x+7+|+0−(−4x−1)(−2x+7)+0−0+
Ainsi, en observant le tableau, nous constatons que l'expression (−4x−1)(−2x+7) est strictement inférieure à zéro lorsque x appartient à l'intervalle ]−14; 72[.
D'où, l'inéquation (−4x−1)(−2x+7)<0 a pour solution :S=]−14; 72[
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