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Equations et inéquations

Savoir résoudre une équation produit nul - Exercice 4

10 min
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Résoudre, dans R\mathbb{R}, les équations suivantes :
Question 1

x236=0x^{2} -36=0

Correction
Il est impératif ici de factoriser l'expression à l'aide de l'identité remarquable donnée ci-dessous :
  • a2b2=(ab)(a+b){\color{blue}a}^{2} -{\color{red}b}^{2}=\left({\color{blue}a}-{\color{red}b}\right)\left({\color{blue}a}+{\color{red}b}\right)
x236=0x^{2} -36=0 équivaut successivement à :
x262=0{\color{blue}x}^{2} -{\color{red}6}^{2}=0
Ici nous avons a=xa={\color{blue}x} et b=6b={\color{red}6}. Il vient alors que :
(x6)(x+6)=0\left({\color{blue}x}-\color{red}6\right)\left({\color{blue}x}+\color{red}6\right)=0 Il s’agit d’une eˊquation produit nul.\text{\red{Il s'agit d'une équation produit nul.}}
Or si un produit de facteur est nul alors l’un au moins des facteurs est nul.
Ainsi (x6)(x+6)=0\left(x-6\right)\left(x+6\right)=0 revient à résoudre :
x6=0x-6=0 ou x+6=0x+6=0
  • D’une part :\text{\red{D'une part :}} résolvons x6=0x-6=0 qui donne x=6x=6
  • D’autre part :\text{\red{D'autre part :}} résolvons x+6=0x+6=0 qui donne x=6x=-6
  • Les solutions de l'équation sont alors :
    S={6;6}S=\left\{-6;6\right\}
    Question 2

    (x+7)24=0\left(x+7\right)^{2} -4=0

    Correction
    Il est impératif ici de factoriser l'expression à l'aide de l'identité remarquable donnée ci-dessous :
    • a2b2=(ab)(a+b){\color{blue}a}^{2} -{\color{red}b}^{2}=\left({\color{blue}a}-{\color{red}b}\right)\left({\color{blue}a}+{\color{red}b}\right)
    (x+7)24=0\left(x+7\right)^{2} -4=0 équivaut successivement à :
    (x+7)222=0\left(\color{blue}x+7\right)^{2} -{\color{red}2}^{2}=0
    Ici nous avons a=x+7a={\color{blue}x+7} et b=2b={\color{red}2}. Il vient alors que :
    (x+72)(x+7+2)=0\left({\color{blue}x+7}-\color{red}2\right)\left({\color{blue}x+7}+\color{red}2\right)=0
    (x+5)(x+9)=0\left(x+5\right)\left(x+9\right)=0 . Il s’agit d’une eˊquation produit nul.\text{\red{Il s'agit d'une équation produit nul.}}
    Or si un produit de facteur est nul alors l’un au moins des facteurs est nul.
    Ainsi (x+5)(x+9)=0\left(x+5\right)\left(x+9\right)=0 revient à résoudre :
    x+5=0x+5=0 ou x+9=0x+9=0
  • D’une part :\text{\red{D'une part :}} résolvons x+5=0x+5=0 qui donne x=5x=-5
  • D’autre part :\text{\red{D'autre part :}} résolvons x+9=0x+9=0 qui donne x=9x=-9
  • Les solutions de l'équation sont alors :
    S={9;5}S=\left\{-9;-5\right\}

    Question 3

    (2x1)249=0\left(2x-1\right)^{2} -49=0

    Correction
    Il est impératif ici de factoriser l'expression à l'aide de l'identité remarquable donnée ci-dessous :
    • a2b2=(ab)(a+b){\color{blue}a}^{2} -{\color{red}b}^{2}=\left({\color{blue}a}-{\color{red}b}\right)\left({\color{blue}a}+{\color{red}b}\right)
    (2x1)249=0\left(2x-1\right)^{2} -49=0 équivaut successivement à :
    (2x1)272=0\left({\color{blue}2x-1}\right)^{2} -{\color{red}7}^{2}=0
    Ici nous avons a=2x1a={\color{blue}2x-1} et b=7b={\color{red}7}. Il vient alors que :
    (2x17)(2x1+7)=0\left({\color{blue}2x-1}-{\color{red}7}\right)\left({\color{blue}2x-1}+{\color{red}7}\right)=0
    (2x8)(2x+6)=0\left(2x-8\right)\left(2x+6\right)=0 . Il s’agit d’une eˊquation produit nul.\text{\red{Il s'agit d'une équation produit nul.}}
    Or si un produit de facteur est nul alors l’un au moins des facteurs est nul.
    Ainsi (2x8)(2x+6)=0\left(2x-8\right)\left(2x+6\right)=0 revient à résoudre :
    2x8=02x-8=0 ou 2x+6=02x+6=0
  • D’une part :\text{\red{D'une part :}} résolvons 2x8=02x-8=0 ainsi 2x=82x=8 ce qui donne x=82=4x=\frac{8}{2}=4
  • D’autre part :\text{\red{D'autre part :}} résolvons 2x+6=02x+6=0 ainsi 2x=62x=-6 ce qui donne x=62=3x=\frac{-6}{2}=-3
  • Les solutions de l'équation sont alors :
    S={3;4}S=\left\{-3;4\right\}

    Question 4

    (3x1)2=(2x+3)2\left(3x-1\right)^{2} =\left(2x+3\right)^{2}

    Correction
    (3x1)2=(2x+3)2\left(3x-1\right)^{2} =\left(2x+3\right)^{2} équivaut successivement à :
    (3x1)2(2x+3)2=0\left({\color{blue}3x-1}\right)^{2} -\left({\color{red}2x+3}\right)^{2}=0
    Il est impératif ici de factoriser l'expression à l'aide de l'identité remarquable donnée ci-dessous :
    • a2b2=(ab)(a+b){\color{blue}a}^{2} -{\color{red}b}^{2}=\left({\color{blue}a}-{\color{red}b}\right)\left({\color{blue}a}+{\color{red}b}\right)
    Ici nous avons a=3x1a={\color{blue}3x-1} et b=2x+3b={\color{red}2x+3}. Il vient alors que :
    (3x1(2x+3))(3x1+(2x+3))=0\left({\color{blue}3x-1}-\left({\color{red}2x+3}\right)\right)\left({\color{blue}3x-1}+\left({\color{red}2x+3}\right)\right)=0 .
    (3x12x3)(3x1+2x+3)=0\left(3x-1-2x-3\right)\left(3x-1+2x+3\right)=0
    (x4)(5x+2)=0\left(x-4\right)\left(5x+2\right)=0. Il s’agit d’une eˊquation produit nul.\text{\red{Il s'agit d'une équation produit nul.}}
    Or si un produit de facteur est nul alors l’un au moins des facteurs est nul.
    Ainsi (x4)(5x+2)=0\left(x-4\right)\left(5x+2\right)=0 revient à résoudre :
    x4=0x-4=0 ou 5x+2=05x+2=0
  • D’une part :\text{\red{D'une part :}} résolvons x4=0x-4=0 qui donne x=4x=4
  • D’autre part :\text{\red{D'autre part :}} résolvons 5x+2=05x+2=0 qui donne 5x=25x=-2. D'où : x=25x=-\frac{2}{5}
  • Les solutions de l'équation sont alors :
    S={25;4}S=\left\{-\frac{2}{5};4\right\}