Corrigé Exercice 14 : Équations et inéquations du 1er degré à une inconnue 3e

Classe: 
Troisième
 

Exercice 14

On donne les expressions suivantes :
f(x)=(2x7)(34x)+(4x14)(3x2)  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(x22x+1)(x2+8x+16)=9x218x+9x28x16=9x2x218x8x+916=8x226x7
 
D'où, f(x)=8x226x7
 
2) Factorisons f(x)  et  g(x)
 
Soit : f(x)=(2x7)(34x)+(4x14)(3x2)=(2x7)(34x)+2(2x7)(3x2)
 
On reconnait alors un facteur commun ; (2x7).
 
Donc, en factorisant par (2x7), on obtient :
 
f(x)=(2x7)(34x)+2(2x7)(3x2)=[2x7][(34x)+2(3x2)]=(2x7)(34x+6x4)=(2x7)(2x1)
 
Ainsi, f(x)=(2x7)(2x1)
 
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+3x4)(3x+3+x+4)=(4x1)(2x+7)
 
D'où, g(x)=(4x1)(2x+7)
 
3) On pose : H(x)=(2x7)(2x1)(4x1)(2x+7)
 
a) Donnons la condition d'existence de H(x)
 
H(x) existe si, et seulement si, (4x1)(2x+7)0.
 
On a : (4x1)(2x+7)0 si, et seulement si, (4x1)0  et  (2x+7)0.
 
C'est-à-dire ; 4x1  et  2x7.
 
Ce qui donne : x14  et  x72.
 
Ainsi, H(x) existe pour tout x différent de 14  et  72.
 
b) Simplifions H(x)
 
On a : H(x)=(2x7)(2x1)(4x1)(2x+7)=(2x7)(2x1)(4x1)(2x7)
 
Alors, en simplifiant par (2x7), on trouve : H(x)=(2x1)(4x1)
 
D'où, H(x)=2x14x+1
 
4) Résolvons dans R : 9x2+25=0; |H(x)|=136  et  (4x1)(2x+7)<0
 
On a :
 
9x2+25=0259x2=052(3x)2=0(53x)(5+3x)=0(53x)=0  ou  (5+3x)=03x=5  ou  3x=5x=53  ou  x=53x=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, |2x14x+1|=136.
 
Alors, en utilisant les propriétés de la valeur absolue, on obtient :
 
|2x14x+1|=1362x14x+1=136  ou  2x14x+1=1366(2x1)=13(4x+1)  ou  6(2x1)=13(4x+1)12x6=52x+13  ou  12x6=52x1312x52x=13+6  ou  12x+52x=13+640x=19  ou  64x=7x=1940  ou  x=764
 
D'où, l'équation |H(x)|=136 a pour solution : S={1940; 764}
 
Soit à résoudre l'inéquation (4x1)(2x+7)<0.
 
On a : (4x1)(2x+7)=0 si, et seulement si, (4x1)=0  ou  (2x+7)=0.
 
Ce qui donne : x=14  ou  x=72.
 
On constate, dans les expressions (4x1)  et  (2x+7), que les coefficients associé à x sont négatifs.
 
Donc,
 
(4x1) 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 :
x1/47/2+4x1+0|2x+7+|+0(4x1)(2x+7)+00+
Ainsi, en observant le tableau, nous constatons que l'expression (4x1)(2x+7) est strictement inférieure à zéro lorsque x appartient à l'intervalle ]14; 72[. 
 
D'où, l'inéquation (4x1)(2x+7)<0 a pour solution :S=]14; 72[
 
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