Chapitre 01 · Quatrième

Cours

Calcul Littéral

Développer, réduire et factoriser des expressions algébriques

Aller aux exercices →

Le calcul littéral est l'art de manipuler des expressions qui contiennent des lettres représentant des nombres quelconques. En 4ème, on apprend à développer (supprimer les parenthèses), à réduire (regrouper les termes semblables) et à factoriser (mettre en facteur commun). Ces techniques sont la base de toute l'algèbre future.

Mieux retenir

Comment utiliser ce cours efficacement

Commence par lire les définitions et les exemples, puis va refaire un ou deux exercices sans aide. Le but n’est pas seulement de comprendre le texte, mais de transformer ces idées en réflexes utilisables.

Ce qu’il faut viser

  • Maîtriser les méthodes essentielles de calcul littéral.
  • Rédiger une solution propre et exploiter la correction pour progresser.

Points de vigilance

  • Chercher à aller trop vite au lieu de poser clairement les étapes.
  • Lire la correction sans refaire l’exercice ensuite seul.

1Développer une expression

Développer une expression, c'est supprimer les parenthèses en utilisant la distributivité de la multiplication sur l'addition.

Distributivité simple : k(a+b)=ka+kbk(a + b) = ka + kb et k(ab)=kakbk(a - b) = ka - kb.

Double distributivité : (a+b)(c+d)=ac+ad+bc+bd(a + b)(c + d) = ac + ad + bc + bd.

On développe chaque terme du premier facteur par chaque terme du second. Une erreur classique est d'oublier le signe négatif devant une parenthèse : (ab)=a+b-(a - b) = -a + b.

Définition

Développer

Développer une expression, c'est supprimer les parenthèses en appliquant la distributivité. Le résultat est une somme algébrique sans parenthèses. Exemple : 3(2x1)=6x33(2x - 1) = 6x - 3.

Définition

Terme semblable

Deux termes sont semblables s'ils ont la même partie littérale (les mêmes lettres avec les mêmes exposants). On peut les additionner : 5x5x et 3x-3x sont semblables, leur somme est 2x2x.

Définition

Réduire

Réduire une expression, c'est regrouper et calculer tous les termes semblables pour obtenir l'expression la plus courte possible. Exemple : 4x+3x+7=3x+104x + 3 - x + 7 = 3x + 10.
Exemple 1Distributivité simple
Développer et réduire A=3(2x5)+4(x+1)A = 3(2x - 5) + 4(x + 1).

Solution

On distribue chaque facteur :
A=3×2x+3×(5)+4×x+4×1A = 3 \times 2x + 3 \times (-5) + 4 \times x + 4 \times 1
A=6x15+4x+4A = 6x - 15 + 4x + 4
On regroupe les termes semblables :
A=(6x+4x)+(15+4)=10x11A = (6x + 4x) + (-15 + 4) = \mathbf{10x - 11}
Exemple 2Double distributivité
Développer et réduire B=(x+3)(x2)B = (x + 3)(x - 2).

Solution

On multiplie chaque terme du premier facteur par chaque terme du second :
B=xx+x(2)+3x+3(2)B = x \cdot x + x \cdot (-2) + 3 \cdot x + 3 \cdot (-2)
B=x22x+3x6=x2+x6B = x^2 - 2x + 3x - 6 = \mathbf{x^2 + x - 6}
  • La distributivité simple : k(a+b)=ka+kbk(a+b) = ka + kb.
  • La double distributivité : (a+b)(c+d)=ac+ad+bc+bd(a+b)(c+d) = ac + ad + bc + bd.
  • Attention au signe : (ab)=a+b-(a - b) = -a + b.

2Factoriser une expression

Factoriser une expression, c'est l'écrire comme un produit de facteurs. C'est l'opération inverse du développement. Pour factoriser, on recherche un facteur commun à tous les termes.

Méthode :
1. Identifier le facteur commun (nombre, lettre ou expression).
2. Écrire l'expression sous la forme facteur commun×()\text{facteur commun} \times (\ldots).
3. Vérifier en redéveloppant.

Lorsqu'un même facteur entre parenthèses apparaît plusieurs fois, on peut le mettre en facteur commun directement.

Définition

Factoriser

Factoriser une expression, c'est l'écrire comme un produit. On cherche ce qui est commun à tous les termes et on le « sort » devant une parenthèse. Exemple : 6x2+9x=3x(2x+3)6x^2 + 9x = 3x(2x + 3).

Définition

Facteur commun

Un facteur commun est un nombre, une lettre ou une expression qui divise exactement chaque terme de l'expression. Pour 12x12x et 8x28x^2, le facteur commun est 4x4x.
Exemple 1Facteur commun numérique et littéral
Factoriser A=6x2+9xA = 6x^2 + 9x.

Solution

On cherche le PGCD de 66 et 99 : PGCD(6,9)=3\text{PGCD}(6, 9) = 3. La lettre xx est commune aux deux termes.

Facteur commun : 3x3x.
A=3x(2x+3)A = 3x(2x + 3)
Vérification : 3x×2x+3x×3=6x2+9x3x \times 2x + 3x \times 3 = 6x^2 + 9x
Exemple 2Facteur commun expression
Factoriser B=(2x+1)(x3)+(2x+1)(x+4)B = (2x+1)(x-3) + (2x+1)(x+4).

Solution

Le facteur commun est (2x+1)(2x+1).
B=(2x+1)[(x3)+(x+4)]B = (2x+1)\bigl[(x-3) + (x+4)\bigr]
B=(2x+1)(2x+1)=(2x+1)2B = (2x+1)(2x+1) = \mathbf{(2x+1)^2}
  • Factoriser = écrire comme un produit (opération inverse du développement).
  • On trouve le facteur commun en cherchant ce qui divise chaque terme.
  • Toujours vérifier en redéveloppant.

À retenir

  • 1
    Développer : supprimer les parenthèses avec la distributivité.
  • 2
    Réduire : regrouper les termes semblables.
  • 3
    Factoriser : écrire comme un produit en mettant le facteur commun en évidence.
  • 4
    Développer et factoriser sont des opérations inverses l'une de l'autre.

Prêt à pratiquer ?

Exercices — Calcul Littéral

Voir les exercices →

Organisation

Mettre ce chapitre de côté intelligemment

Ajoute-le à tes favoris pour le retrouver vite, ou marque-le à revoir si tu veux revenir dessus pendant une prochaine séance.

Continuer la progression

Chapitres liés à revoir ensuite

Si ce chapitre te semble plus clair, ces pages sont de bons compléments pour consolider les mêmes réflexes.