Théorème :

Soit les réels a,b,ca,b,c avec aoa\ne o, pour factoriser le polynôme  ax²+bx+cax²+bx+c,

on calcule  Δ=b²4ac\Delta=b²-4ac  

si Δ<0\Delta<0 , le polynôme ne peut pas âtre factorisé.

si Δ=0\Delta=0 , l’équation admet une solution réelle notée x0=b2ax_0=-\frac{b}{2a} et le polynôme se factorise ainsi :

ax2+bx+c=a(xx0)2ax^2+bx+c=a(x-x_0)^2

si Δ>0\Delta>0 , l’équation admet deux solutions réelles notées

x1=bΔ2ax_1=\frac{-b-\sqrt{\Delta}}{2a} et x2=b+Δ2ax_2=\frac{-b+\sqrt{\Delta}}{2a}

et le polynôme se factorise ainsi

ax2+bx+c=a(xx1)(xx2)ax^2+bx+c=a(x-x_1)(x-x_2)

Exemple n°1 

Factoriser le polynôme suivant  x2+4x+4x^2+4x+4

Factoriser x2+4x+4x^2+4x+4 si c’est possible.

1.Calcul de Δ=b²4ac\Delta=b²-4ac

J’identifie les coefficients l’équation a=1a=1, b=4b=4 et c=4c=4.

Je calcule Δ=b²4ac\Delta=b²-4ac  en remplaçant a,b,ca,b,c  par 1,4,41, 4, 4  .

Δ=4²4×1×4Δ=1616Δ=0\Delta=4²-4\times{1}\times{4}\\\Delta=16-16\\\Delta=0

2.J’applique le théorème :

comme  Δ=0\Delta=0 , l’équation admet une solution réelle notée x0=b2ax_0=-\frac{b}{2a} et le polynôme se factorise ainsi :

ax2+bx+c=a(xx0)2ax^2+bx+c=a(x-x_0)^2

Je calcule x0=b2ax_0=-\frac{b}{2a} en remplaçant a,ba,b  par 1,41, 4.

x0=42×1x0=42x0=2x_0=-\frac{4}{2\times1}\\x_0=-\frac{4}{2}\\x_0=-2

Je factorise en remplaçant a,x0a,x_0  par 1,(2)1, (-2)

x2+4x+4=1×(x(2))2x2+4x+4=(x+2)2x^2+4x+4=1\times{(x-(-2))^2}\\x^2+4x+4=(x+2)^2

3. Vérification à l’aide de l’application Calcul Formel de Géogébra.

Exemple n°2 

Factoriser le polynôme suivant  3x23x63x^2-3x-6

Factoriser 3x23x63x^2-3x-6 si c’est possible.

1.Calcul de Δ=b²4ac\Delta=b²-4ac

J’identifie les coefficients  a=3a=3, b=3b=-3 et c=6c=-6.

Je calcule Δ=b²4ac\Delta=b²-4ac  en remplaçant a,b,ca,b,c  par 3,(3),(6)3, (-3), (-6)  .

Δ=(3)²4×3×(6)Δ=9+72Δ=81\Delta=(-3)²-4\times{3}\times{(-6)}\\\Delta=9+72\\\Delta=81

2.J’applique le théorème :

comme Δ>0\Delta>0 , l’équation admet deux solutions réelles notées

x1=bΔ2ax_1=\frac{-b-\sqrt{\Delta}}{2a} et x2=b+Δ2ax_2=\frac{-b+\sqrt{\Delta}}{2a}

et le polynôme se factorise ainsi

ax2+bx+c=a(xx1)(xx2)ax^2+bx+c=a(x-x_1)(x-x_2)

Je calcule x1=bΔ2ax_1=\frac{-b-\sqrt{\Delta}}{2a} en remplaçant a,b,Δa,b,\Delta  par 3,(3) ,813, (-3)  , 81.

x1=(3)812×3x1=396x1=66x1=1x_1=\frac{-(-3)-\sqrt{81}}{2\times{3}}\\x_1=\frac{3-9}{6}\\x_1=\frac{-6}{6}\\x_1=-1

Je calcule x2=b+Δ2ax_2=\frac{-b+\sqrt{\Delta}}{2a} en remplaçant a,b,Δa,b,\Delta  par 3,(3) ,813, (-3)  , 81.

x2=(3)+812×3x2=3+96x2=126x2=2x_2=\frac{-(-3)+\sqrt{81}}{2\times{3}}\\x_2=\frac{3+9}{6}\\x_2=\frac{12}{6}\\x_2=2

Je conclus :

3x23x6=3(x(1))(x2)3x23x6=3(x+1)(x2)3x^2-3x-6=3(x-(-1))(x-2)\\3x^2-3x-6=3(x+1)(x-2)

3. Vérification à l’aide de l’application Calcul Formel de Géogébra.

Exemple n°3 

Factoriser le polynôme suivant  x2+3x+4x^2+3x+4

Factoriser x2+3x+4x^2+3x+4 si c’est possible.

1.Calcul de Δ=b²4ac\Delta=b²-4ac

J’identifie les coefficients l’équation a=1a=1, b=3b=3 et c=4c=4.

Je calcule Δ=b²4ac\Delta=b²-4ac  en remplaçant a,b,ca,b,c  par 1,3,41,3,4  .

Δ=3²4×1×4Δ=916Δ=7\Delta=3²-4\times{1}\times{4}\\\Delta=9-16\\\Delta=-7

2.J’applique le théorème :

comme Δ<0\Delta<0 , le polynôme ne peut pas être factorisé.

3. Vérifications éventuelles à l’aide de l’application Calcul Formel de Géogébra.