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Cours de maths 3e · Chapitre 8

Équations et inéquations

Résoudre une équation, une équation produit, une inéquation (et le piège du signe), et mettre un problème en équation.

I) Ce qu'on cherche

Résoudre une équation, c'est trouver la ou les valeurs de \(x\) qui rendent l'égalité vraie. Ces valeurs s'appellent les solutions.

Les deux gestes autorisés

On peut ajouter ou soustraire le même nombre des deux côtés.

On peut multiplier ou diviser les deux côtés par un même nombre non nul.

💡 L'image de la balance : tant qu'on fait la même chose des deux côtés, elle reste en équilibre. Dès qu'on ne traite qu'un seul côté, tout est faux.

II) La méthode

On regroupe les \(x\) d'un côté, les nombres de l'autre, puis on divise.

Exemple 1 : une équation du premier degré

Résoudre \(5x - 7 = 2x + 8\).

✅ Voir la correction

On enlève \(2x\) des deux côtés :

\[5x - 7 - 2x = 2x + 8 - 2x \;\Longrightarrow\; 3x - 7 = 8\]

On ajoute \(7\) des deux côtés :

\[3x = 15\]

On divise par \(3\) :

\[x = 5\]

Vérification — indispensable et rapide : à gauche \(5 \times 5 - 7 = 18\), à droite \(2 \times 5 + 8 = 18\). ✔

Exemple 2 : avec des parenthèses

Résoudre \(3(x-2) = 4 - (x+6)\).

✅ Voir la correction

On développe les deux membres, en surveillant le signe moins :

\[3x - 6 = 4 - x - 6 \;\Longrightarrow\; 3x - 6 = -x - 2\]

On ajoute \(x\) puis \(6\) des deux côtés :

\[4x = 4 \;\Longrightarrow\; x = 1\]

Vérification : à gauche \(3(1-2) = -3\), à droite \(4 - 7 = -3\) ✔

III) L'équation produit

Quand l'équation se présente sous la forme d'un produit égal à zéro, on utilise la règle du produit nul :

\[A \times B = 0 \iff A = 0 \ \text{ ou } \ B = 0\]

Exemple 3 : produit nul

Résoudre \((2x-6)(x+4) = 0\).

✅ Voir la correction

\[2x - 6 = 0 \quad\text{ou}\quad x + 4 = 0\]

\[x = 3 \quad\text{ou}\quad x = -4\]

L'équation a deux solutions : \(3\) et \(-4\).

⚠️ Ne t'arrête pas à la première : une équation produit a autant de solutions que de facteurs.

IV) Les inéquations

Une inéquation compare deux expressions avec \(<\), \(>\), \(\leqslant\) ou \(\geqslant\). On la résout comme une équation, avec une règle en plus — et c'est celle qui coûte des points.

⚠️ Quand on multiplie ou divise par un nombre NÉGATIF, le sens de l'inégalité s'inverse.

\[-2x < 6 \;\Longrightarrow\; x > -3\]

💡 Vérifie sur un exemple simple : \(2 < 5\) est vrai. Multiplie par \(-1\) : \(-2\) et \(-5\). Or \(-2 > -5\). Le sens s'est bien inversé.

Exemple 4 : une inéquation

Résoudre \(4 - 3x \geqslant 13\) et représenter les solutions.

✅ Voir la correction

\[4 - 3x \geqslant 13 \;\Longrightarrow\; -3x \geqslant 9\]

On divise par \(-3\), donc on inverse le sens :

\[x \leqslant -3\]

Les solutions sont tous les nombres inférieurs ou égaux à \(-3\).

-3 solutions x

💡 Le point est plein car \(-3\) fait partie des solutions (\(\leqslant\)). Avec un \(<\) strict, on le laisserait vide.

V) Mettre un problème en équation

C'est l'exercice type du brevet. La démarche est toujours la même :

1. Choisir l'inconnue et l'écrire : « Soit \(x\) le nombre de… »

2. Traduire l'énoncé en équation.

3. Résoudre.

4. Répondre à la question posée, par une phrase.

Exemple 5 : un problème

Dans un parking, il y a des voitures et des motos, soit 30 véhicules au total et 100 roues. Combien y a-t-il de voitures ?

✅ Voir la correction

1. Soit \(x\) le nombre de voitures. Il y a alors \(30 - x\) motos.

2. Une voiture a 4 roues, une moto en a 2 :

\[4x + 2(30 - x) = 100\]

3. On résout :

\[4x + 60 - 2x = 100 \;\Longrightarrow\; 2x = 40 \;\Longrightarrow\; x = 20\]

4. Il y a 20 voitures (et 10 motos).

Vérification : \(20 \times 4 + 10 \times 2 = 80 + 20 = 100\) roues ✔

💡 La quatrième étape rapporte des points : une équation résolue sans phrase de conclusion est un exercice à moitié rendu.

À toi de jouer

  1. Résoudre \(7x + 4 = 3x - 12\).
  2. Résoudre \(2(x+3) = 5x - 9\).
  3. Résoudre \((x-7)(3x+9) = 0\).
  4. Résoudre \(5 - 2x > 11\).
✅ Voir les réponses
  1. \[7x + 4 = 3x - 12 \;\Longrightarrow\; 4x = -16 \;\Longrightarrow\; x = -4\]

  2. \[2x + 6 = 5x - 9 \;\Longrightarrow\; -3x = -15 \;\Longrightarrow\; x = 5\]

  3. \[x - 7 = 0 \ \text{ou} \ 3x + 9 = 0 \;\Longrightarrow\; x = 7 \ \text{ou} \ x = -3\]

  4. \[5 - 2x > 11 \;\Longrightarrow\; -2x > 6 \;\Longrightarrow\; x < -3\]

    (division par \(-2\) : le sens s'inverse)

Ce qu'il faut retenir

  • Tout ce qu'on fait, on le fait des deux côtés.
  • On regroupe les \(x\) d'un côté, les nombres de l'autre, puis on divise.
  • Produit nul : chaque facteur donne une solution — ne t'arrête pas à la première.
  • ⚠️ Inéquation : multiplier ou diviser par un négatif inverse le sens.
  • Point plein pour \(\leqslant\) et \(\geqslant\), point vide pour \(<\) et \(>\).
  • Un problème se termine par une phrase de réponse, pas par un nombre.
  • Vérifie toujours en remplaçant : c'est vingt secondes contre plusieurs points.
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