Vidéo de théorie et exercices-Résolution d'équations (et d'inéquations) quadratiques
1- Écouter la vidéo ci-dessous. Si tu le préfères, tu peux écouter la vidéo par parties. Ces parties sont disponibles dans les onglets "Vidéo", après la série d'exercices. 2- Répondre aux exercices sur du papier. Les questions des exercices se retrouvent dans les onglets «Q» ci-dessous. 3- Corriger les exercices. Les réponses (corrigés) pour chacune des questions se retrouvent dans les onglets «R» ci-dessous. |
Résous les équations quadratiques suivantes en utilisant la factorisation.
a)
\(2x^2 + 5x = 0\)
b)
\(6x^2 + 5x = 6\)
c)
\(4x^2 - 12x = -9\)
d)
\(x^2 - 7x + 10 = 0\)
a)
\(2x^2 + 5x = 0\)
\(x(2x + 5)\)
\(x = 0\)
\(x = \frac {-5}{2}\)
b)
\(6x^2 + 5x = 6\)
\(6x^2 + 5x - 6 = 0\)
\((2x + 3)(3x - 2) = 0\)
\(x = \frac {-3}{2}\)
\(x = \frac {2}{3}\)
c)
\(4x^2 - 12x = -9\)
\(4x^2 - 12x + 9 = 0\)
\((2x - 3)^2 = 0\)
\(x = \frac {3}{2}\)
d)
\(x^2 - 7x + 10 = 0\)
\((x - 5)(x - 2) = 0\)
\(x = 5\) et \(x = 2\)
Résous les équations suivantes en utilisant la méthode qui convient à la situation.
a)
\(x^2 + 2x = 1\)
b)
\(2(x - 4)^2 - 4 = 0\)
c)
\(x^2 + 4x + 1 = 0\)
d)
\(-2(x - 2)^2 + 18 = 0\)
e)
\(x^2 - 6x = -10\)
f)
\((x - 3)^2 -36 = 0\)
a)
\(x^2 + 2x = 1\)
\(x^2 + 2x - 1 = 0\)
\(x=\frac {-b \pm \sqrt {b^2 - 4ac}}{2a}\)
\(x=\frac {-2 \pm \sqrt {2^2 - 4 \cdot 1 \cdot -1}}{2 \cdot 1}\)
\(x=\frac {-2 \pm \sqrt {8}}{2}\)
\(x \approx -2,4\) et \(x \approx 0,4\)
b)
\(2(x - 4)^2 - 4 = 0\)
\(2(x - 4)^2 = 4\)
\((x - 4)^2 = 2\)
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\(x \approx 2,6\) et \(x \approx 5,4\)
c)
\(x^2 + 4x + 1 = 0\)
\(\frac {-b \pm \sqrt {b^2 - 4ac}}{2a}\)
\(\frac {-4 \pm \sqrt {4^2 - 4 \cdot 1 \cdot 1}}{2 \cdot 1}\)
\(\frac {-4 \pm \sqrt {12}}{2}\)
\(x \approx -0,27\) et \(x \approx -3,73\)
d)
\(-2(x - 2)^2 + 18 = 0\)
\(x = 5\) et \(x = -1\)
e)
\(x^2 - 6x = -10\)
\(x^2 - 6x + 10 = 0\)
\(x=\frac {-b \pm \sqrt {b^2 - 4ac}}{2a}\)
\(x=\frac {6 \pm \sqrt {(-6)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 10}}{2 \cdot 1}\)
\(x=\frac {6 \pm \sqrt {-4}}{2}\)
Impossible, donc aucun zéro
f)
\((x - 3)^2 = 36\)
\(x = 9\) et \(x = -3\)
La hauteur h(t) d’un projectile mesurée à partir du sol est donnée par :
\(h(t) = -t^2 + 10t\)
où t désigne le temps en secondes écoulées depuis le lancer.
a) À quel instant, **lors de la montée** du projectile, la cible est-elle atteinte si celle-ci est située à 16 m au dessus du sol?
b) Le projectile peut-il atteindre une cible située à une hauteur de 30 m?
a)
Il y a deux moments où h(t)=16,
un lors de la montée et un lors de la
descente.
\(h(t) = -t^2 + 10t\)
\(16 = -t^2 + 10t\)
\(0 = -t^2 + 10t - 16\)
\(0 = t^2 - 10t + 16\)
\(0 = (t - 8) (t - 2)\)
\(t = 8\) ou \(t = 2\)
Réponse : On choisit 2 secondes car pendant la montée
b)
\(h(t) = -t^2 + 10t\)
\(30 = -t^2 + 10t\)
\(0 = -t^2 - 10t + 30\)
\(x=\frac {-b \pm \sqrt {b^2 - 4ac}}{2a}\)
\(x=\frac {10 \pm \sqrt {(-10)^2 - 4 \cdot -1 \cdot -30}}{2 \cdot -1}\)
\(x=\frac {10 \pm \sqrt {-20}}{-2}\)
Impossible, donc le projectile ne peut pas atteindre une hauteur de 30 m.
Soit l'équation suivante où v désigne la valeur d'une action et t désigne le nombre de semaines écoulées depuis son achat.
\(v(t) = \frac {-1}{4}t^2 + t + 4\)
a) Après combien de semaines l’action vaut-elle 5,00 $?
b) L’action peut-elle atteindre une valeur de 10,00 $?
c) Après combien de semaines l’action retrouve-t-elle la valeur de son achat?
a)
2 semaines
b)
Non.
c)
4 semaines
Du haut d’un rocher, on lance un projectile vers le haut.
Après combien de temps le projectile atteint-il une hauteur de 48 m, si l’équation qui décrit cette situation est :
\(h(t) = \frac {-2}{3}(x - 5)^2 + 54\)
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Donc, le projectile atteint la hauteur de 48 m, 2 secondes et 8 secondes après avoir été lancé.
Résous les inéquations suivantes :
a)
\(x^2 + 5x + 6 > 0\)
b)
\(2x^2 - 4x \le 0\)
c)
\(3(x + 1)^2 + 1 \le 4\)
a) x ε U
b) x ε \([0,\;2]\)
c) x ε \([-2,\;0]\)
Un objet est lancé dans les airs. La hauteur qu’il atteint en fonction du temps écoulé s’exprime par la formule :
\(h = -x^2 + 5x\)
où \(h\) est la hauteur en mètres et \(x\) est le temps en secondes.
Dans quel intervalle de temps le projectile se situe t-il en-dessous de la droite dont l'équation a une pente de -1 et une ordonnée à l'origine de 5?
\(-x^2 + 5x < -x + 5\)
\(-x^2 + 6x - 5 < 0\)
Cette équation est sous la forme générale ax² + bx + c = 0, donc on utilise la formule : \(\frac {-b \pm \sqrt {b^2 - 4ac}}{2a}\)
\(a = -1\) \(b = 6\) et \(c = -5\)
\(x=\frac {-b \pm \sqrt {b^2 - 4ac}}{2a}\)
\(x=\frac {-6 \pm \sqrt {(6)^2 - 4 \cdot -1 \cdot -5}}{2 \cdot -1}\)
\(x=\frac {-6 \pm \sqrt {36 - 20}}{-2}\)
\(x=\frac {-6 \pm \sqrt {16}}{-2}\)
\(x=\frac {-6 \pm 4}{-2}\)
\(x_1 = 1\) ou \(x_2 = 5\)
Étant donné que le paramètre a est négatif, la fonction quadratique est en-dessous de la fonction y = - x + 5 pour des valeurs de x en bas de x = 1 et en haut de x = 5.
L'ensemble-solution est :
Quelle conjecture, en lien avec les paramètres, peux-tu émettre quand à la présence ou l'absence de zéro(s) pour une fonction quadratique de la forme f(x) = a(x - h)² + k?
Quelle formule permettrait de trouver ces zéros s'ils existent?
Soit f(x) = 2(x - 1)² + 1 dont le graphique est illustré ci-contre. Il n'y a pas de zéro. 0=2(x - 1)² + 1 -½ = (x - 1)² On ne peut pas continuer. a et k ont le même signe. |
Soit f(x) =-2(x - 3)² + 1 dont le graphique est illustré ci-contre. Il y a deux zéros. 0 =-2(x - 3)² + 1 ½ = (x - 3)² On peut continuer. a et k ont des signes opposés. |
Soit f(x) = 2(x - 1)² dont le graphique est illustré ci-contre. Il y a un seul zéro. 0 = 2(x - 1)² 0 =(x - 1)² 0 = x - 1 1 = x
k = 0 et a est positif. |
Poursuivre ainsi avec d'autres exemples.
Conjecture
Il y aura présence de 2 zéros distincts si a et k sont de signes opposés.
Il y aura un seul zéro double si k = 0.
Il n'y aura pas de zéro si a et k ont le même signe.
Formule
f(x) = a(x - h)² + k
0 = a(x - h)² + k
- k = a(x - h)²
-k/a = (x - h)²
±√(-k/a) = x - h
±√(-k/a) + h = x
ou
√(-k/a) + h = x1
-√(-k/a) + h = x2
Résoudre une équation sous la forme canonique.
Résoudre une équation sous les formes factorisée et générale.
Exemples supplémentaires.
Résoudre une inéquation quadratique.