Chapitre 02 · Quatrième

Cours

Équations du Premier Degré

Résoudre des équations et problèmes algébriques

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Une équation est une égalité comportant une inconnue. Résoudre une équation, c'est trouver toutes les valeurs de l'inconnue qui rendent l'égalité vraie. En 4ème, on résout des équations du premier degré à une inconnue, dont la solution est unique. Cette technique permet de modéliser et résoudre de nombreux problèmes concrets.

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 équations du premier degré.
  • 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.

1Définitions et principe d'équivalence

Une équation du premier degré à une inconnue xx est une équation qui peut se ramener à la forme ax=bax = b avec a0a \neq 0. L'inconnue n'apparaît qu'à la puissance 11.

Principe fondamental : on peut effectuer la même opération des deux côtés d'une égalité sans changer les solutions. Ainsi :
- On peut additionner ou soustraire un même nombre des deux membres.
- On peut multiplier ou diviser les deux membres par un même nombre non nul.

Ces règles permettent d'isoler l'inconnue xx d'un côté de l'égalité.

Définition

Équation

Une équation est une égalité entre deux expressions contenant une ou plusieurs inconnues. Elle est vraie pour certaines valeurs de l'inconnue et fausse pour d'autres. Exemple : 2x+3=112x + 3 = 11 est vraie uniquement pour x=4x = 4.

Définition

Solution

La solution d'une équation est la valeur de l'inconnue qui rend l'égalité vraie. On dit qu'elle « vérifie » ou « satisfait » l'équation. La vérification se fait en substituant la valeur trouvée dans l'équation de départ.

Définition

Résoudre

Résoudre une équation, c'est trouver toutes ses solutions. Pour une équation du premier degré à une inconnue, il y a exactement une solution (si a0a \neq 0). On note la solution S={}\mathcal{S} = \{\ldots\}.
Exemple 1Résolution simple
Résoudre 2x+3=112x + 3 = 11.

Solution

On soustrait 33 des deux membres :
2x+33=113    2x=82x + 3 - 3 = 11 - 3 \implies 2x = 8
On divise par 22 :
x=82=4x = \frac{8}{2} = \mathbf{4}
Vérification : 2×4+3=8+3=112 \times 4 + 3 = 8 + 3 = 11

S={4}\mathcal{S} = \{4\}
Exemple 2Équation avec $x$ des deux côtés
Résoudre 5x7=2x+85x - 7 = 2x + 8.

Solution

On regroupe les termes en xx à gauche et les constantes à droite.

On soustrait 2x2x des deux membres :
3x7=83x - 7 = 8
On ajoute 77 :
3x=153x = 15
On divise par 33 :
x=5x = \mathbf{5}
Vérification : 5×57=185 \times 5 - 7 = 18 et 2×5+8=182 \times 5 + 8 = 18
  • On effectue la même opération des deux membres pour conserver l'égalité.
  • On regroupe les termes en xx d'un côté, les constantes de l'autre.
  • Toujours vérifier la solution dans l'équation de départ.

2Équations nécessitant un développement

Certaines équations contiennent des parenthèses. Il faut d'abord les développer avant de résoudre. La méthode reste la même :
1. Développer et réduire chaque membre.
2. Regrouper les termes en xx d'un côté.
3. Résoudre ax=bax = b.

Attention aux signes lors du développement : (3x2)=3x+2-(3x - 2) = -3x + 2.
Exemple 1Équation avec développement
Résoudre 3(x4)=2(x+1)53(x - 4) = 2(x + 1) - 5.

Solution

On développe les deux membres :
3x12=2x+253x - 12 = 2x + 2 - 5
3x12=2x33x - 12 = 2x - 3
On soustrait 2x2x :
x12=3x - 12 = -3
On ajoute 1212 :
x=9x = \mathbf{9}
Vérification : 3(94)=3×5=153(9-4) = 3 \times 5 = 15 et 2(9+1)5=205=152(9+1) - 5 = 20 - 5 = 15
  • Toujours développer avant de résoudre.
  • Réduire chaque membre séparément avant de regrouper.

À retenir

  • 1
    Une équation du premier degré a exactement une solution.
  • 2
    On peut additionner, soustraire, multiplier ou diviser les deux membres par un même nombre non nul.
  • 3
    Méthode : développer → regrouper les xx → résoudre ax=bax = b → vérifier.

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