2️⃣ Maîtriser les équations pour mieux décider

Fondements Mathématiques · MS01-001-G

Objectifs d’apprentissage

  • Simplifier et réécrire des expressions algébriques
  • Révéler une structure cachée à l’aide d’un facteur commun ou d’une identité remarquable
  • Résoudre des équations du premier degré dans un contexte professionnel ou économique

1. Développement

Distributivité : multiplier un facteur sur une somme ou une différence.

\[a(b+c) = ab + ac\]

Exemple :

\[3(2x - 5) = 6x - 15\]

Le développement supprime les parenthèses ; il sert à simplifier les expressions complexes.

2. Factorisation

Extraction d’un facteur commun : l’opération inverse du développement.

\[ab + ac = a(b + c)\]

Exemple :

\[6x^2 + 9x = 3x(2x + 3)\]

La factorisation révèle la structure cachée — toujours chercher d’abord le plus grand facteur commun (PGCD).

3. Identités remarquables

Trois identités essentielles

\[( a + b )^2 = a^2 + 2ab + b^2\]

\[( a - b )^2 = a^2 - 2ab + b^2\]

\[(a + b)(a - b) = a^2 - b^2\]

Erreur fréquente

\[(a + b)^2 \neq a^2 + b^2\]

N’oubliez pas le terme central \(2ab\).

4. Équations du premier degré

Règle : isoler l’inconnue en appliquant la même opération des deux côtés.

Forme générale :

\[ax + b = c \Rightarrow x = \frac{c - b}{a}\]

Exemple :

\[5x - 8 = 12\] \[5x = 20\] \[x = 4\]

Exemple résolu — Seuil de rentabilité

Une entreprise a :

  • Charges fixes : 10 000 €
  • Charge variable : 8 € par unité
  • Chiffre d’affaires : 13 € par unité

Égaler le CA au coût total et résoudre :

\[13x = 10\,000 + 8x\] \[13x - 8x = 10\,000\] \[5x = 10\,000\] \[x = 2\,000 \text{ unités}\]

L’entreprise doit vendre 2 000 unités pour atteindre son seuil de rentabilité.

Synthèse

  1. Le développement et la factorisation sont des opérations inverses — le développement supprime les parenthèses, la factorisation les réintroduit pour révéler la structure.

  2. Les identités remarquables sont des raccourcis — mémoriser les trois formes : \((a+b)^2\), \((a-b)^2\) et \((a+b)(a-b)\).

  3. Pour résoudre une équation du premier degré, isoler l’inconnue en appliquant des opérations inverses des deux côtés.

📖 Référence complète

Pour la théorie complète, les exercices et les problèmes résolus, consultez le module de référence :

→ Module 2 : Maîtriser les équations