1°) Les fondements de la résolution.
Résoudre une équation, ce n'est pas faire n'importe quoi. Retenez ce qui suit :
Résoudre une équation à une inconnue x dans
, c’est déterminer l’ensemble des réels x vérifiant la dite équation. Cet ensemble est appelé ensemble des solutions de l’équation.
Lorsqu’on ajoute un même réel aux deux membres d’une équation, on obtient une nouvelle équation qui a les mêmes solutions que la précédente.
Par exemple, les équations 3.x – 2 = 0 et 3.x – 2 + 2 = 0 + 2 ont les mêmes solutions.
Soustraire, c’est en fait ajouter l’opposé.
En effet, a – b = a + (-b).
Lorsqu’on multiplie les deux membres d’une équation par un réel non nul, on obtient une nouvelle équation qui a les mêmes solutions que la précédente.
Par exemple, les équations 3.x – 2 = 0 et 6.x – 4 = 0 ont les mêmes solutions.
Diviser, c’est en fait multiplier par l’inverse.
Enfin dire deux équations sont équivalentes équivaut à dire qu'elles ont les mêmes solutions.
2°) Résolution d’équation du type A(x).B(x) = 0.
Certains appellent les équations de la forme A(x).B(x) = 0 des équations produits.
Ici, A(x) et B(x) sont des expressions en x. Par exemple, on peut avoir que A(x) = x2 – 2 et B(x) = x + 2.
Produit de deux réels.
Un produit de deux facteurs est nul si et seulement si l’un des facteurs nuls.
C'est-à-dire que :
Dire que a.b = 0 équivaut à dire que a est nul ou que b est nul.
L’un des deux doit être nul. Les deux peuvent l’être simultanément. D’où la présence du "ou".
Application de cette règle.
Appliquons la règle à l’équation A(x).B(x) = 0. Ainsi :
A(x).B(x) = 0 équivaut à A(x) = 0 ou B(x) = 0.
Par exemple, intéressons-nous à l’équation (x2 – 2).(x + 2) = 0.
Dans le cas présent, A(x) = x2 – 2 et B(x) = x + 2.
Les nombres réels solutions de l’équation (x2 – 2).(x + 2) = 0 sont donc –2, – et
.
On peut conclure la résolution en énonçant tous les éléments de l'ensemble S des solutions de cette équation. On écrit alors :
S = {-2, –,
}.
Le fait de mettre ces trois réels entre accolades indiquent que l'ensemble S est formé des éléments –2, – et
. On énonce toujours ces réels dans l'ordre croissant : du plus petit au plus grand.
La résolution de certaines équations factorisées se fait cette manière.
3°) Résolution d’équation du type A(x)/B(x) = 0.
Une méthode parfois fausse.
En effet, il reste alors que A(x) = 0. Ce qui parait déjà plus simple à résoudre ! Seulement, cela peut induire des erreurs !
Nous avons donc trouvé deux solutions pour cette équation qui seraient donc -1 et 1. Si ces deux réels sont solutions, c’est donc qu’ils la vérifient. essayons avec -1
On obtient donc 0/0. C'est-à-dire une anerie ! Car aucun réel n'est divisible par 0. Pas même lui !
Dans le premier paragraphe, nous l’avons écrit : "Lorsqu’on multiplie les deux membres d’une équation par un réel non nul, on obtient une nouvelle équation qui a les mêmes solutions que la précédente".
Or là, nous avons multiplié par le réel x + 1 qui est nul lorsque x = -1. D’où l’erreur !
La meilleure façon de résoudre.
Quand on a une équation de la forme A(x)/B(x) = 0 à résoudre, le première chose à faire, c’est déterminer les réels qui ne peuvent en aucun cas être solution de cette équation. C’est-à-dire dans le cas présent, les réels x qui font que B(x) s’annule. Car on ne peut pas diviser par 0.
Reprenons l'exemple précédent.
On cherche d’abord pour quels réels B(x) = x + 1 s’annule. Il y a donc une première équation à résoudre.
Puis, on commence la résolution dans l’ensemble \{-1} (comprenez l’ensemble des réels
privé de l’élément -1). –1 ne pourra pas être solution de cette équation.
La seule possibilité pour qu'un quotient soit nul est que le numérateur le soit. Synthétiquement :
Dire que A(x)/B(x) est nul équivaut à dire que A(x) = 0.
Par suite :
Or le seul réel de l’ensemble \{-1} dont le carré est 1, c’est 1.
Par suite, l’ensemble des réels solutions de l’équation est donc formé du seul réel 1. Cela peut encore se noter :
S = {1}.