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Équations

On considère une équation.

Sommaire

✎ Résoudre une équationRésoudre une équation☛ Roses et tulipes☛ Une histoire d'âgeUn peu de géométrie

✎ Résoudre une équation

Définitions
On considère une équation.
Résoudre cette équation, c'est déterminer la ou les valeurs de l'inconnue qui rendent vraies l'égalité.
Ces valeurs sont lessolutionsde l'équation.
Remarque
Dans un équation, l'inconnue est souvent appelée 
xxx
.
Exemple 1
Résolvons l'équation 
4x−5=04x-5=04x−5=0
.
Première étape
J'ajoute 
555
 à chaque membre de l'égalité :
4x−5+5=0+54x-5\color{red}{+5}=0\color{red}{+5}4x−5+5=0+5
ce qui équivaut à 
4x=54x=54x=5
. 
On a choisi d'ajouter 
555
 à chaque membre de l'égalité pour qu'il n'y ait plus qu'un terme "en
xxx
" dans le membre de gauche de l'égalité.
Seconde étape
On divise par 
444
 chaque membre de l'égalité :
4x4=54\dfrac{4x}{\color{red}4}=\dfrac{5}{\color{red}4}44x​=45​
ce qui équivaut à 
x=54x=\dfrac{5}{4}x=45​
  (explications : 
4x4=4×x4=x\dfrac{4x}{4}=\dfrac{4\times x}{4}=x44x​=44×x​=x
).
On a choisi de diviser par 
444
 chaque membre de l'égalité pour qu'on "isole
xxx
" c'est-à-dire qu'on obtienne une équation de la forme\(x= ...\)
On a réussi à trouver la valeur de l'inconnue : l'équation a une seule solution qui est le nombre 
54\dfrac{5}{4}45​
.
Ceci s'écrit :
S={54}\textit{S}=\left\{\dfrac{5}{4}\right\}S={45​}
.
Exemple 2
Résolvons l'équation 
3x+1=x−53x+1=x-53x+1=x−5
.
On commence par regrouper les termes "en
xxx
" dans un seul membre de l'égalité, par exemple dans celui de gauche.
3x+1−x=x−5−x3x+1\color{red}{-x}=x-5\color{red}{-x}3x+1−x=x−5−x
ce qui équivaut à 
2x+1=−52x+1=-52x+1=−5
.
(explications : on a effectué dans le membre de gauche
3x−x=2x3x-x=2x3x−x=2x
 et dans le membre de droite 
x−x=0x-x=0x−x=0
 ).
On est alors ramené à ce qu'on a vu dans l'exemple1.
2x+1−1=−5−12x+1\color{red}{-1}=-5\color{red}{-1}2x+1−1=−5−1
ce qui équivaut à 
2x=−62x=-62x=−6
ce qui équivaut à 
2x2=−62\dfrac{2x}{\color{red}2}=\dfrac{-6}{\color{red}2}22x​=2−6​
ce qui équivaut à 
x=−3x=-3x=−3
.
Conclusion : 
S={−3}\textit{S}=\left\{-3\right\}S={−3}
.

Résoudre une équation

Résoudre les équations suivantes.
1.
4x+6=04x+6=04x+6=0
2.
−3x−6=0-3x-6=0−3x−6=0
3.
2−x=02-x=02−x=0
4.
3x−5=23x-5=23x−5=2
5.
4−2x=84-2x=84−2x=8
6.
3x−1=x+43x-1=x+43x−1=x+4
7.
6−2x=4x+16-2x=4x+16−2x=4x+1
8.
8−3x=5−2x8-3x=5-2x8−3x=5−2x

☛ Roses et tulipes

Énoncé
Dans un jardin, il y a deux types de fleurs : des roses et des tulipes. On sait qu'il y a 150 fleurs en tout et que le nombre de roses est égal au double du nombre de tulipes.
1.Soit
xxx
le nombre de tulipes. Exprimer en fonction de
xxx
le nombre de roses.
2.Écrire une équation qui traduit la situation.
3.Résoudre cette équation pour trouver le nombre de tulipes et de roses dans le jardin.
Solution
1.Le nombre de roses est égal au double du nombre de tulipes. Donc le nombre de roses est
2x2x2x
.
2.L'équation qui traduit la situation est :
x + 2x = 150
.
3.Cette équation est équivalente à
3x = 150
.
Ensuite, on divise les deux membres de l'équation par 3 et on obtient :
x = 50
.
La solution de cette équation est
50
.
Donc, il y a 50 tulipes dans le jardin.
2x = 2 \times 50 = 100
.
Il y a donc 100 roses dans le jardin.

☛ Une histoire d'âge

Énoncé
Il y a 10 ans, l'âge de Paul était le triple de celui de Sophie, sa fille. Aujourd'hui, Paul a 55 ans. Quel âge a Sophie ?
Solution
Soit
xxx
l'âge de Sophie aujourd'hui.
Il y a 10 ans, Paul avait
55 - 10 = 45
ans.
Il y a 10 ans, l'âge de sa fille était
x−10x - 10x−10
.
Selon l'énoncé, il y a 10 ans, l'âge de Paul était le triple de celui de sa fille.
On peut donc écrire l'équation suivante.
45 = 3(x - 10)
On résout cette équation et on obtient comme solution :
x=25
.
Sophie a aujourd'hui
25
 ans.

Un peu de géométrie

On considère les deux figures ci-dessous : un triangle équilatéral et un rectangle.
Soit
xxx
un nombre positif.
Pour quelle valeur de
xxx
, le périmètre du triangle est-il égal au périmètre du rectangle ?