Le second degré (2ème partie)
I. Factorisation de ax²+bx+c
Théorème n°1 :
Soit ax²+bx+c un polynôme du second degré. On note Δ son discriminant.
- Si Δ>0, alors ax2+bx+c admet deux racines réelles x1 et x2 et peut être factorisé : ax²+bx+c=a(x−x1)(x−x2).
- Si Δ=0, alors ax2+bx+c admet une unique racine réelle x0 et peut être factorisé : ax²+bx+c=a(x−x0)².
- Si Δ<0, alors ax2+bx+c n'admet pas de racine réelle et ne peut pas être factorisé sur R.
Exemples :
Factoriser, lorsque cela est possible, les trinômes suivants :
- 2x2−x−6
- 9x2−6x+1
- x2+3x+10
On commence par rechercher les racines du polynôme, c'est-à-dire les solutions de l'équation : 2x2−x−6=0, on a :
Δ=(−1)2−4×2×(−6)=49
Les deux racines sont :
x1=2×2−(−1)+49=2 et x2=2×2−(−1)−49=−23
Donc : 2x2−x−6=2(x−2)(x+23)
9x2−6x+1 : effectuons le calcul du discriminant.
Δ=(−6)2−4×9×1=0
Comme Δ=0, le polynôme admet une unique racine "double" :
x0=2×9−(−6)=31
Donc : 9x2−6x+1=9(x−31)²
x2+3x+10 : effectuons le calcul du discriminant.
Δ=32−4×1×10=−31
Comme Δ<0, le polynôme n'a pas de factorisation dans R.
II. Etude du signe de ax²+bx+c
Théorème n°2 :
Soit ax²+bx+c un polynôme du second degré. On note Δ son discriminant.
- Si Δ>0, alors le signe de ax2+bx+c est donné par le tableau suivant :
Cas où Δ>0 |
a>0 |
a<0 |
P coupe l'axe des abscisses, en changeant de signe, en deux points d'abscisses x1 et x2. |
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- Si Δ=0, alors le signe de ax2+bx+c est donné par le tableau suivant :
Cas où Δ=0 |
a>0 |
a<0 |
P a un point de contact avec l'axe des abscisses au point d'abscisse x0, sans changer de signe. |
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- Si Δ<0, alors le signe de ax2+bx+c est donné par le tableau suivant :
Cas où Δ<0 |
a>0 |
a<0 |
P est entièrement située de l'un des côtés de l'axe des abscisses. |
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Exemple :
- Etudier le signe du trinôme : 2x²−x−6.
- En déduire les solutions dans R de l'inéquation 2x²−x−6>0.
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On a vu que : Δ=49 et que : x1=2 et x2=−23.
On applique le théorème n°2 avec a=2>0.
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On lit les solutions à l'aide du tableau : S=]−∞;2[∪]−23;+∞[
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