1.Résoudre une équation du second degré

Théorème :

Soit les réels a,b,c avec a\ne o, pour résoudre l’équation  ax²+bx+c=0,

on calcule  \Delta=b²-4ac  

si \Delta<0 , l’équation n’admet pas de solution

si \Delta=0 , l’équation admet une solution réelle notée

x_0=-\frac{b}{2a} 

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

x_1=\frac{-b-\sqrt{\Delta}}{2a} et x_2=\frac{-b+\sqrt{\Delta}}{2a}

Exemple n°1 

Résoudre dans \mathbf{R} l’équation :   x^2-6x+9=0

Conjecture graphique 

déterminons, si c’est possible, la ou les abscisses du ou des point(s) d’intersection de la courbe de la fonction f définie par f(x)=x^2-6x+9 et de l’axe des abscisses.

On conjecture donc graphiquement que l’équation x^2-6x+9=0 admet une solution 3.

 Résolution de l’équation par le calcul en utilisant le théorème plus haut.

J’identifie les coefficients l’équation a=1, b=-6 et c=9.

Je calcule \Delta=b²-4ac  en remplaçant a,b,c  par 1, (-6), 9  .

\Delta=(-6)²-4\times{1}\times{9}\\\Delta=36-36\\\Delta=0

comme \Delta=0 , l’équation admet une solution réelle notée x_0=-\frac{b}{2a} .

Je calcule x_0=-\frac{b}{2a} en remplaçant a,b  par 1, (-6).

x_0=-\frac{(-6)}{2\times1}\\x_0=\frac{6}{2}\\x_0=3

Je conclus S=\{3\}

 Vérifications éventuelles

a. A l’aide de la calculatrice TI-83 Premium CE EDITION PYTHON

b. A l’aide de l’application Calcul Formel de Géogébra.

Sur la ligne 1, taper l’équation x^2-6x+9=0 puis cliquer sur le 7ème onglet X=

Apparaît alors Résoudre {x=3} ce qui représente l’ensemble des solutions de l’équation.

Exemple n°2 :

Résoudre dans \mathbf{R} l’équation :   -x^2+2x+3=0

Conjecture graphique

déterminons, si c’est possible, la ou les abscisses du ou des point(s) d’intersection de la courbe de la fonction f définie par f(x)=-x^2+2x+3 et de l’axe des abscisses.

On conjecture donc graphiquement que l’équation -x^2+2x+3=0 admet deux solutions -1 et 3.

 Résolution de l’équation  par le calcul en utilisant le théorème plus haut.

J’identifie les coefficients l’équation a=-1, b=2 et c=3.

Je calcule \Delta=b²-4ac  en remplaçant a,b,c  par (-1), 2 ,3  .

\Delta=2²-4\times{(-1)}\times{3}\\\Delta=4+12\\\Delta=16

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

x_1=\frac{-b-\sqrt{\Delta}}{2a} et x_2=\frac{-b+\sqrt{\Delta}}{2a}

Je calcule x_1=\frac{-b-\sqrt{\Delta}}{2a} en remplaçant a,b,\Delta  par (-1), 2  , 16.

x_1=\frac{-2-\sqrt{16}}{2\times{(-1)}}\\x_1=\frac{-2-4}{-2}\\x_1=\frac{-6}{-2}\\x_1=3

Je calcule x_2=\frac{-b+\sqrt{\Delta}}{2a} en remplaçant a,b,\Delta  par (-1), 2  , 16.

x_2=\frac{-2+\sqrt{16}}{2\times{(-1)}}\\x_2=\frac{-2+4}{-2}\\x_2=\frac{2}{-2}\\x_2=-1

Je conclus S=\{-1;3\}

 Vérifications éventuelles

a. A l’aide de la calculatrice TI-83 Premium CE EDITION PYTHON

b. A l’aide de l’application Calcul Formel de Géogébra.

Sur la ligne 1, taper l’équation -x^2+2x+3=0 puis cliquer sur le 7ème onglet X=

Apparaît alors Résoudre {x=-1,x=3} ce qui représente l’ensemble des solutions de l’équation.

Exemple n°3 

Résoudre dans \mathbf{R} l’équation :   x^2+x+2=0

Conjecture graphique

déterminons, si c’est possible, la ou les abscisses du ou des point(s) d’intersection de la courbe de la fonction f définie par f(x)=x^2+x+2 et de l’axe des abscisses.

On conjecture donc graphiquement que l’équation x^2+x+2=0 n’admet  pas de solution.

Résolution de l’équation  par le calcul en utilisant le théorème plus haut.

J’identifie les coefficients l’équation a=1, b=1 et c=2.

Je calcule \Delta=b²-4ac  en remplaçant a,b,c  par 1,1,2  .

\Delta=1²-4\times{1}\times{2}\\\Delta=1-8\\\Delta=-7

comme \Delta<0 , l’équation n’admet pas de solution

Je conclus S=\emptyset

Vérifications éventuelles

a. A l’aide de la calculatrice TI-83 Premium CE EDITION PYTHON

b. A l’aide de l’application Calcul Formel de Géogébra.

Sur la ligne 1, taper l’équation x^2+x+2=0 puis cliquer sur le 7ème onglet X=

Apparaît alors Résoudre {} ce qui représente l’ensemble vide c’est-à-dire qu’il n’y a pas de solution.

Réponse:

\overrightarrow{DC}=\overrightarrow{HG}.

Résoudre graphiquement f(x)=1

C’est une autre façon de demander de déterminer graphiquement les antécédents de 1.

Je place 1 sur l’axe des ordonnées, je trace alors la parallèle à l’axe des abscisses passant par 1 toute entière. Je repère les points d’intersection avec la courbe. Les abscisses de ces points sont les antécédents de 1.

Les antécédents sont -2 et 2.

Donc S=\{-2;2\}

Remarque : comme on demande de résoudre une équation, il faut écrire ainsi l’ensemble des solutions.