3. Débattre en algèbre

Échauffement

Quelques problèmes

Développer une expression

Factoriser une expression

Identités

Une identité est une égalité entre expressions littérales qui est toujours vraie.

Exemples :

A - Démontrer que ces égalités sont des identités :

  • (x+1)2=x2+2x+1(x+1)^2=x^2+2x+1

  • (t1)21=t(t2)(t-1)^2-1=t(t-2)

  • (a1)(a+1)=a21(a-1)(a+1)=a^2-1

On réécrit un membre de l'égalité pour retrouver l'autre, ou bien on réécrit les deux membres de l'égalité en un même troisième.

B - Démontrer que ces égalités ne sont pas des identités

  • c2+1=(c+1)2c^2+1=(c+1)^2

  • (x1)(x+2)=x22(x-1)(x+2)=x^2-2

  • 1a+1b=2a+b\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}=\dfrac{2}{a+b}

Il suffit de trouver un contre-exemple !

Identités remarquables

En développant le membre de gauche, démontrer ces identités :

  • (a+b)2=a2+2ab+b2(a+b)^2=a^2+2ab+b^2

  • (ab)2=a22ab+b2(a-b)^2=a^2-2ab+b^2

  • (a+b)(ab)=a2b2(a+b)(a-b)=a^2-b^2

Ces 3 identités sont appelées identités remarquables. Elles permettent de développer rapidement ou de factoriser des expressions.

Exemples :

  • (2x+3)2=(2x)2+2×2x×3+32=4x2+12x+9(2x+3)^2=(2x)^2+2\times2x\times3+3^2=4x^2+12x+9

  • (7a)2=(7-a)^2=\dots

  • 101×99=(100+1)(1001)=101\times99=(100+1)(100-1)=\dots

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