Résolution d'équations

I Égalité
II Équation
III Problème

Sur la résolution des équations de base

I Égalité

II Équation

III Problème

I Égalité

I Égalité
II Équation
III Problème

Définition [Égalité]

Une égalité est une phrase mathématique dans laquelle il y a un signe égal. Cette égalité peut être vraie ou fausse.

Exemple

Soit t la taille du professeur. L'égalité t=184 cm est vraie !
Soit m la masse du professeur. L'égalité m=24 kg est (heureusement) fausse.

Une égalité peut être écrite avec un nombre inconnu, le plus souvent désigné par une lettre, par exemple 4x+224=20x. Tester l'égalité, c'est regarder si l'égalité est vraie pour une valeur particulière donnée à x.

Exemple [ ]

Gardons l'équation ci-dessus : 4x+224=20x. L'égalité est-elle vraie si x=2 ? si x=14 ?

Quand x=2, on donne 2 comme valeur particulière de x dans l'égalité précédente. On calcule séparément la valeur des membres de gauche et de droite de l'égalité avec cette valeur particulière.
, soit 232 et pour l'autre membre, soit 40. Les nombres 232 et 40 ne sont pas égaux donc l'égalité est fausse pour x=2. On dit aussi que 2 n'est pas solution de l'équation.
Faisons le même travail pour x=14.
Pour le membre de gauche : soit 280. Et pour l'autre membre, soit 280. Quand x=14, les deux membres sont égaux ; on dit que 14 est solution de l'équation. Mais qu'est-ce qu'une équation ?

Résolution d'équations → I Égalité

Définition [Équation]

Une équation est une égalité dans laquelle intervient un nombre inconnu désigné par une lettre.

Définition [Résoudre une équation]

Résoudre une équation, c'est déterminer la valeur (ou les valeurs) que doit prendre cette inconnue pour que l'égalité soit vérifiée.

Exercice

[ ] Quelles valeurs peut-on donner à x pour que l'équation soit vraie ?
[ ] Quelles valeurs peut-on donner à x pour que l'équation soit vraie ?

Solution

On peut donner n'importe quelle valeur, il y a une infinité de solution. Plus tard dans la scolarité, on verra d'autres équations qui ont 2, 3 ... solutions.
Il n'y a pas de solution !

On une équation comme le montre les exemples suivants, en retenant les règles générales ci-après :

Proposition

On ne change pas les solutions d'une équation quand :

On additionne un même nombre à ses deux membres ;
On soustrait un même nombre à ses deux membres ;
On multiplie par un même nombre non nul les deux membres de l'équation ;
On divise par un même nombre non nul les deux membres de l'équation ;

II-1 Premier exemple

II-2 Deuxième exemple

II-3 Troisième exemple

II-4 Quatrième exemple

Résolution d'équations → II Équation

II-1 Premier exemple

I Égalité
II Équation
III Problème

On veut résoudre l'équation t-13=23, on procède ainsi :

La solution de l'équation est t=36.

Résolution d'équations → II Équation → II-1 Premier exemple

II-2 Deuxième exemple

I Égalité
II Équation
III Problème

On veut résoudre l'équation y+3=24, on procède ainsi :

La solution de l'équation est y=21.

Résolution d'équations → II Équation → II-2 Deuxième exemple

II-3 Troisième exemple

I Égalité
II Équation
III Problème

On veut résoudre l'équation 10m=48, on procède ainsi :

La solution de l'équation est m=4,8.

Résolution d'équations → II Équation → II-3 Troisième exemple

II-4 Quatrième exemple

I Égalité
II Équation
III Problème

On veut résoudre l'équation , on procède ainsi :

La solution de l'équation est m=55.

Résolution d'équations → II Équation → II-4 Quatrième exemple

III Problème

I Égalité
II Équation
III Problème

Il y a trois étapes à respecter pour la rédaction des résolutions des problèmes :

Si elle n'est pas imposée par l'énoncé, le choix de l'inconnue. Généralement, soit m ce que l'on cherche.
Mise en équation du problème et sa résolution.
Conclusion par une phrase au problème posé.

Exercice

Le père d'Augustin a sept fois l'âge de son fils et si l'on ajoute 19 à la somme de leur âge, on trouve un 51.

Solution

Choix de l'inconnue Soit m l'âge d'Augustin.
- Mise en équation Le père d'Augustin a sept fois son âge, donc son âge est de : 7m ;
  La somme de leur âge est donc de 7m+m=8m.
  Si on ajoute 19 à la somme de leur âge, on trouve 51, d'où l'équation 8m+19=51
- Résolution
Augustin a donc 4 ans. (Bonus : son père a 28 ans !)

Résolution d'équations → III Problème

document sur la signification d'une équation et sur sa résolution (niveau élémentaire).
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