Pré requis:
| 
   Mécanique (généralités)  | 
  
   | 
 
ENVIRONNEMENT du dossier:
  AVANT :
  
   | 
  
  APRES :
  
   | 
  
  Complément d’Info :
   | 
 
PREPARATION CONCOURS niveau VI ;
V ; IV ; Résumé
des cours d’algèbre.
  Travaux ;
  devoirs
   | 
  
   | 
  
  Corrigé
   | 
 |||
| 
   | 
  
   Contrôle  | 
  
   évaluation  | 
 |||
N : ensemble des entiers naturels 
            N
= 0 ; 1 ; 2 ; 3 ; 4 ; 5 ; 6 ;……
Z   :  Ensemble des nombres entiers relatifs
            Z
= ….. ( -3) ; (-2) ; ( -1) , 0 ; (
+1) ; (+2) ; (+3) ; …  
D ±
 Ensemble des décimaux relatifs 
R : Ensemble des nombres
Réels   ] -  "‑ ;   +"‑   [
@  L ‘ Ensemble des nombres réels
 : R±
NOMBRE DECIMAL RELATIF :un nombre décimal non nul se compose d’un signe + ou
-  , et d’un nombre décimal appelé valeur
absolue  du nombre décimal relatif .
       notation 
 =
4,25
 = 4,25
Exemples de nombres décimaux relatifs
 :  
( -
4,8 ) nombre décimal relatif négatif 
( +
4,8 ) nombre décimal relatif positif
LES
PROPRIETES des opérations dans D :
PROPRIETES DE L ‘ADDITION DANS « D± »  
(
Info ++++)
-        
Commutativité :  a + b =  b + a
-        
Associativité  ( a + b ) +  c =   a
+ ( b + c )  =  a + b + c
-        
Elément neutre :  a + 0 =  a 
et  0 + a  =  a
PROPRIETES DE LA MULTIPLICATION DANS « D± »  
-        
Commutativité :  a  
 b =  b 
 a
-        
Associativité  ( a 
 b ) 
  c =   a 
 ( b 
 c )  =  a 
 b 
 c
-        
Elément neutre :  a 
1 =  a  et  1 
 a  =  a
DISTRIBUTIVITE DE LA MULTIPLICATION PAR RAPPORT A
L’ADDITION :
-        
a ( b
+ c ) = ab + a c
-        
( a + b ) ( c + d ) = a c + ad + b c + bd
REGLES  DE
SUPPRESSION DES PARENTHESES 
1) Dans une suite d’additions et de soustractions , si une parenthèse est précédée du signe
plus :
-        
on supprime la parenthèse
et le signe + qui la précède ;
-        
on écrit alors les nombres
intérieurs à la parenthèse sans rien changer.
Exemple : 5 + [ (
-4,5) + 3,8 – 5  ]  = 5 – 4,5 + 3,8 – 5 
2) Dans une suite d’additions et de soustractions , si une parenthèse est précédée du signe
« -  » 
-        
on supprime la parenthèse
et le signe « -  » qui la
précède ;
-        
on écrit alors les nombres
intérieurs à la parenthèse en changeant leur signe.
Exemple :  5 –  [ ( -4,5) + 3,8 – 5  ]  = 5
+ 4,5 -  3,8 + 5
2.1 Définition
Une puissance d’un nombre est le produit d’autant
de facteurs égaux à ce nombre qu’il y a d’unités dans l’exposant de la puissance .
 Exemples : 2 4  =  2 
2
2
2  = 16
Cas particuliers :
a 3  =  a 
a
a    ;   = a2
a ;  se lit :
a cube
a 2 =  a 
a              se lit :  a carré
a 1  = 
a                  l’exposant 1 ne
s’écrit pas  , par convention
a 0  =  1
a1/2 
= ![]()
a1/3 
= 
   ; etc…..
   
2.2 Puissance d’un nombre relatif .
             
« Toute puissance d’un nombre 
positif est positive . »
exemples : 
( + 4 ) 4  =    ( + 4 ) ( + 4 ) ( + 4 ) ( + 4 ) = + 264
             
( + 2 )3   =  ( +
2 ) ( + 2 ) ( + 2 ) = + 8 
 «  Les
puissances  d’un nombre négatif sont
positives si l’exposant est pair , négatives si
l’exposant est impaire » 
exemples : 
( - 4 ) 4  =    ( -4 ) ( - 4 ) ( - 4 ) ( - 4 ) = + 264
             
( - 2 )3   =  ( -
2 ) ( - 2 ) ( - 2 ) = - 8 
2.3 Opérations sur les puissances d’un nombre relatif.
 1)   an  
 a m   =  a n
+m
exemple :  ( -4 ) 2  
 ( - 4 )5 = ( - 4 ) 7
                  ( + 5
) 
 ( +
5 ) 8  = ( + 5 ) 9
2)    ( a m ) n  =    a m
n
exemple   [ ( - 4 ) 2]4   =  (
-4 ) 8
3)        
( a b
)n  =  a n  
  b n   
exemple : 
[ ( -4 )  ( +2 ) ]4  =  ( -
4)4 ( + 2)4
4)        
n  =  ![]()
exemple :   
3   =
![]()
5)   
  = a –1      et  
  =  a -n
exemples :
  =  a –3      ; 
  =  2 –(-5) = 25
Note : écrire toujours des puissance positives .
Exemple : écrire 
  et non   a – 3
6) 
  =  a  m-n
exemples :                
  =  a 2                   ;       
 =  a –3   =  ![]()
Note sur les
puissances de 10 :
 104    =   
10  
  10 
10
 10 = 10 000
10n    =  1
suivi de « n » zéro
10-n  
= 0 , 000 ….01  
( « n » chiffres derrière la virgule )
exemples :  10 9 =  1 000 000 000
10-9           
= 0 ,
000 000 001
Exercices sur les puissances :
Simplifier les expressions suivantes :
| 
   | 
  
   
  | 
  
   
  | 
  
   | 
 
| 
   | 
  
   [ (
  - 7) 2]-3  =  | 
  
   = ( -7) 2  | 
  
   | 
 
| 
   | 
  
   
  | 
  
   =    | 
  
   | 
 
| 
   | 
  
   ( a
  b ) –2  =    | 
  
     a-2
  b-2   =    | 
  
   | 
 
| 
   | 
  
   ( a2
  b ) –4  =   | 
  
    a2(-4)  b (-4)  =  a-8
  b-4  =   | 
  
   | 
 
| 
   | 
  
   ( 2
  a b –3 )-2  =   | 
  
   2(-2) a (-2) b (-3)(-2)  =   | 
  
   | 
 
| 
   | 
  
   
  | 
  
   
  | 
  
   | 
 
| 
   | 
  
   
  | 
  
   
  | 
  
   | 
 
3.1 Définition 
la racine carrée d’un
nombre est un autre nombre dont le carré est égal au premier.
Exemple : 
    82  =  8 
 8  = 64   
; 64 est le carré de 8  et 8 est
la racine carrée de 64
Notation : 
  = 8
Par convention on écrit 
 = 8     ;  
  est appelé
« radical »
Note : le nombre sous le radical doit toujours
être supérieur ou égal à 0 :
    impossible
remarques :  
 = 0     ;   
  = 1
3.2 extraction
de la racine carrée. (voir cours)
Extraction d’une racine carrée de nombres
décimaux :
Pour extraire la racine carrée d’un nombre décimal , on extrait d’abord la racine carrée de la
partie  entière et on continue à abaisser
des tranches de deux chiffres décimaux , les tranches partant de la virgule
aussi bien  pour la partie entière que
pour la partie décimale :
Exemples  de calculs : 
| 
   
  | 
  
   
  | 
 
| 
   
  | 
  
   
  | 
 
| 
   
  | 
  
   
  | 
 
| 
   
  | 
  
   
  | 
 
3.3 Propriétés :
  1)   
  =  ![]()
Exemples :
  =  
  = 
  = 3 
 = 30
  = 
 =  
  =  3  ![]()
2)  
 =  ![]()
Exemples :
=  
=  ![]()
=  
=  
  = 
 = ![]()
3.4 Calcul sur les radicaux .
Exemples 
2
+ 5
+ 4
  = 11![]()
+  
 - 
  =  
+  
 -  ![]()
                                = 2 
  +  5
  -  4![]()
     
                                 = 3![]()
 la racine nième d’un nombre « a » est
un 2ème nombre « b » tel que bn  = a
Notation : 
  = b 
Exemples : 
 = 2    car 2 4  = 16
  
 = 3  car   
33  = 27   ( cette racine est
appelée « racine cubique » )
Exercices sur les racines :
1)       
Calculer la racine carrée
de 78,48 à 
 prés par défaut . ( 8,57)
2)     
Mettre sous forme la plus
simple possible 
| 
   | 
  
   
  | 
  
   
  | 
  
   | 
 
| 
   | 
  
   
  | 
  
   
  | 
  
   | 
 
| 
   | 
  
   
  | 
  
   
  | 
  
   | 
 
| 
   | 
  
   
  | 
  
   
  | 
  
   | 
 
3) calculer : 5 
 - 4 
 + 3 
  + ![]()
                 
= 5 
 - 4 
 + 3 
  + ![]()
                   
=10 
 - 24  
+ 9 
  + 5 ![]()
                    
= 0
4) simplifier : 
    ;  ![]()
| 
   | 
  
   
  | 
  
   
  | 
  
   | 
 
| 
   | 
  
   
  | 
  
   
  | 
  
   | 
 
5.1 – Définition 
une fraction
est un symbole qui permet d’indiquer le résultat d’une mesure ou d’une
comparaison.
Notation : 
   ![]()
Note : le dénominateur d’une fraction doit
toujours être différent de 0 .
5.2 Propriété fondamentale
lorsqu’on
multiplie ( ou divise) les 2 termes d’une fraction par un même nombre ( sauf
zéro ) , on obtient une fraction égale à la première .
Exemple : 
=
= 
 = 
= 
= ….
Note : par convention ,
la fraction 
   est notée
« 2 »
En généralisant :  
= a
5.3 Simplification .
Pour simplifier une fraction ,il suffit de diviser ses 2 termes par leur PGCD ; on obtient alors une fraction irréductible
égale à la fraction donnée .
Note sur le Plus Grand Commun Diviseur  ( PGCD)
Le  PGCD  de plusieurs nombres est le plus grand des
nombres qui les divise  tous exactement .
Pour trouver le PGCD de 2 ou plusieurs nombres , il suffit de :
-décomposer chaque nombre en produits de facteurs
premiers.
-faire le produit de facteurs communs affectés de
leurs plus petits exposants.
Exemple : recherche du PGCD  de 18 ; 54 ; 126 
| 
   | 
  
   | 
  
   | 
  
   | 
  
   54  | 
  
   2  | 
  
   | 
  
   126  | 
  
   2  | 
  
   | 
 
| 
   18  | 
  
   2  | 
  
   27  | 
  
   3  | 
  
   63  | 
  
   3  | 
 ||||
| 
   9  | 
  
   3  | 
  
   9  | 
  
   3  | 
  
   21  | 
  
   3  | 
 ||||
| 
   3  | 
  
   3  | 
  
   3  | 
  
   3  | 
  
   7  | 
  
   7  | 
 ||||
| 
   1  | 
  
   | 
  
   1  | 
  
   | 
  
   1  | 
  
   | 
 
18 = 2
32        ;   54 = 2 
33 ;    
126 = 2 
32 
 7
le PGCD = 2
32    =
18 
Application aux fractions : rendre
irréductible ![]()
| 
   | 
  
   225  | 
  
   3  | 
  
   | 
  
   525  | 
  
   3  | 
 
| 
   75  | 
  
   3  | 
  
   175  | 
  
   5  | 
 ||
| 
   25  | 
  
   5  | 
  
   35  | 
  
   5  | 
 ||
| 
   5  | 
  
   5  | 
  
   7  | 
  
   7  | 
 ||
| 
   1  | 
  
   | 
  
   1  | 
  
   | 
 
                      225 =  32 
52          ;               525 = 3
52 
7
PGCD =  3
52    = 75
  = 
=  ![]()
5.4       
Réduction des  fractions au même dénominateur
.
Pour réduire des fractions au même dénominateur .
Pour réduire des fractions  au même dénominateur ,
il faut :
-        
simplifier chaque
fraction  s’il y a lieu ;
-        
chercher le PPCM des
dénominateurs ;
-        
multiplier les 2 termes de
chaque fraction  par un coefficient convenable , de manière que le nouveau dénominateur soit
égal au PPCM.
Note sur le Plus Petit Commun Multiple ( PPCM)
Le PPCM de 2 
ou plusieurs nombres est le plus petit nombre qui  soit exactement  divisible par les nombres donnés
.
Pour le  déterminer , il faut :
-Décomposer chaque nombre en produits de facteurs premiers .
-Faire le produit de tous les facteurs différents
affectés de leur plus grand exposant .
Exemple : rechercher le  PPCM de 84 et 90 
Application aux fractions : rendre
irréductible ![]()
| 
   | 
  
   84  | 
  
   2  | 
  
   | 
  
   90  | 
  
   2  | 
 
| 
   42  | 
  
   2  | 
  
   45  | 
  
   3  | 
 ||
| 
   21  | 
  
   3  | 
  
   15  | 
  
   3  | 
 ||
| 
   7  | 
  
   7  | 
  
   5  | 
  
   5  | 
 ||
| 
   1  | 
  
   | 
  
   1  | 
  
   | 
 
84 =  22
 3
 7     ; 90 = 2
 32 
5
PPCM  =  22
 32 
5
7  = 1260 
Application
aux fractions : réduire au même dénominateur :
 ; 
 ; ![]()
| 
   | 
  
   45  | 
  
   3  | 
  
   | 
  
   120  | 
  
   2  | 
  
   | 
  
   54  | 
  
   2  | 
  
   | 
 
| 
   15  | 
  
   3  | 
  
   60  | 
  
   2  | 
  
   27  | 
  
   3  | 
 ||||
| 
   5  | 
  
   5  | 
  
   30  | 
  
   2  | 
  
   9  | 
  
   3  | 
 ||||
| 
   1  | 
  
   | 
  
   15
    | 
  
   3  | 
  
   3  | 
  
   3  | 
 ||||
| 
   | 
  
   | 
  
   5  | 
  
   5  | 
  
   1  | 
  
   | 
 ||||
| 
   | 
  
   | 
  
   1  | 
  
   | 
  
   | 
  
   | 
 
           45 = 
32 
5 ;  120 = 23
3 
5   ;    54  =
2  
33
 PPCM =   23 
33
5  = 1080
Donc :   
 = 
   ;  
=
 ;  
 = ![]()
5.5       Addition et soustraction de fractions :
Pour additionner  
( ou soustraire) plusieurs fractions , on
les réduit au même dénominateur , on additionne ( ou soustrait) les
numérateurs  entre eux et on conserve le
dénominateur commun.
Exemple 1 : 
 =  ![]()
                               = 
  =   ![]()
Exemple 2 : 
 =  ![]()
                                      = ![]()
                                       = 
  =  
   ( sous forme décimale : -0,5 )
5.6       Multiplication des fractions 
Pour multiplier 
2 fractions  entre elles , on multiplie les numérateurs entre  eux et les dénominateurs entre eux .
Exemple : 
 
  = 
  = ![]()
              
Note : 
avant  d’effectuer  une multiplication de fraction , il faut
simplifier s’il y a lieu .
 ![]()
 =  
= 
 = ![]()
5.7       
Division de
fractions :
       Pour diviser 2 fractions  , on
multiplie la fraction dividende par l’inverse de la fraction diviseur .
Exemple : 
 =  
 = 
= 
= ![]()
Exercices  
sur les fractions :
1)       
Rendre irréductible :
| 
   a)   | 
  
   
  | 
  
   | 
  
   | 
 
| 
   b)  | 
  
   
  | 
  
   | 
  
   | 
 
| 
   a)   | 
  
   540  | 
  
   2  | 
  
   | 
  
   315  | 
  
   3  | 
 
| 
   270  | 
  
   2  | 
  
   105  | 
  
   3  | 
 ||
| 
   135  | 
  
   3  | 
  
   35  | 
  
   5  | 
 ||
| 
   45  | 
  
   3  | 
  
   7  | 
  
   7  | 
 ||
| 
   15  | 
  
   3  | 
  
   1  | 
  
   | 
 ||
| 
   5  | 
  
   5  | 
  
   | 
  
   | 
 ||
| 
   1  | 
  
   | 
  
   | 
  
   | 
 ||
| 
   540
  = 22  | 
  
   315
  = 32  | 
 ||||
PGCD =  32
5 = 45
Donc : 
= ![]()
| 
   b)  | 
  
   
  | 
  
   | 
  
   | 
 
| 
   b)   | 
  
   4200  | 
  
   2  | 
  
   | 
  
   24
  000  | 
  
   2  | 
 
| 
   2100  | 
  
   2  | 
  
   12000  | 
  
   2  | 
 ||
| 
   1050  | 
  
   2  | 
  
   6000  | 
  
   2  | 
 ||
| 
   525  | 
  
   3  | 
  
   3000  | 
  
   2  | 
 ||
| 
   175  | 
  
   5  | 
  
   1500  | 
  
   2  | 
 ||
| 
   35  | 
  
   5  | 
  
   750  | 
  
   2  | 
 ||
| 
   7  | 
  
   7  | 
  
   375  | 
  
   3  | 
 ||
| 
   1  | 
  
   | 
  
   125  | 
  
   3  | 
 ||
| 
   | 
  
   | 
  
   25  | 
  
   5  | 
 ||
| 
   | 
  
   | 
  
   5  | 
  
   5  | 
 ||
| 
   | 
  
   | 
  
   1  | 
  
   | 
 ||
| 
   4200
  =  23  | 
  
   24
  000 = 26  | 
 ||||
PGCD =  23
 
 3 
52    = 600
Donc :  
  =  ![]()
2)     
Effectuer l’opération
suivante : 
| 
   | 
  
   
  | 
  
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6- MONOMES – POLYNOMES- FACTORISTAIONS
6.1 Monômes
6.1.1 Définition : Un monôme est une
expression algébrique dans laquelle les seules opérations à effectuer sont des
multiplications et des élévations à une puissance .
Exemples :  
3 x2 ; 2ab ; …..
 Dans
« 3x2 »    
« 3 » est appelé « coefficient numérique » et
« x2 »  
« partie littérale »
  
6.1.2 .- Somme algébrique de monômes semblables .
Note : des monômes sont dits
« semblables » si leur partie littérale  est la même .
Exemple :  
4 x2  + x2  + 
 =  x2  ( 4
+ 1 + 
 ) = ![]()
La somme algébrique de monômes semblables est un
monôme semblable  dont le coefficient
numérique est la somme algébrique des coefficients numériques des monômes donnés .
6.1.3 – Produit de deux monômes 
exemples : ( 3  x ) 
 ( 2 x )   =   3
  x 
 2  
  x  =  3
2
x
x  = 6 x2  
Le produit de plusieurs monômes est un
monôme :
-        
dont le coefficient
numérique est le produit des coefficients 
numériques ( en observant la règle des signes
) ;
-        
dont la partie littérale
comprend toutes les lettres contenues dans les monômes ,
chacune d’elles  étant affectées  d’un exposant égal à la somme de ses exposant
dans les facteurs .
6.1.4 –Quotient de deux monômes :
exemple 
  =  
  = 2 xy
ou    =  2 
x 2-1 
 y 2-1   = 2xy
6.2.            
Polynômes :
6.2.1           
Définition
Un polygone est une somme algébrique de  monômes.
Exemple :  
3 x –4   ; -x2 +3
x – 4   ; x2y – 2 x y + x y2  
Soit le polynôme : 3 ax2  - 1 + 6x + 5 – 3x – a x2  
     
Devant cette somme algébrique de monômes semblables , il est nécessaire de grouper les monômes
semblables : 
=3 ax2 
- 1 + 6x + 5 – 3x – a x2
=   2 ax2  + 3x + 4 
On a opéré la réduction des termes  semblables .(voir factorisation SOScours)
Un polynôme doit toujours être  réduit et ordonné .
6.2.2        
ADDITION de polynômes .
La
somme de plusieurs polynômes  s’obtient
en écrivant leurs termes ( avec leurs signes ) les uns
à la suite des autres .
Exemple :  
A   =  + a2  + 2a – 1 ; B  =  + 3 a
² - 6 a + 7
A + B = + a2  + 2a – 1 + 3 a ² - 6 a + 7  =   4
a² +- 4 a + 6
6.2.3        
- Soustraction de deux polynômes .
Généralement pour gagner du temps on applique les 2
règles pratiques suivantes .
- une parenthèse 
précédé du signe « +  » peut – être supprimée sans que les signes
contenus à l’intérieur   de cette
parenthèse soient modifiés .
-        
une parenthèse  précédé du signe « +  » peut – être
supprimée à condition de changer tous les signes contenus à l’intérieur de
cette parenthèse .
Exemple :  A = 
x² -x +1   ; B = 2x² +x –3 ;
C = 5x² - 4x +4
A + B – C =  (x² -x +1 ) +( 2x² +x –3) - ( 5x² - 4x +4)
                 = x² -x +1 + 2x² +x –3  - 5x² + 4x - 4
  
 A + B -  C  =
2x² +4x - 6    
6.2.4         
– Multiplication de
polynômes   ( SOS
Rappels)
-        
Produit d’un polynôme par
un nombre  ou «monôme » 
Pour multiplier un polynôme par un monôme , on multiplie 
successivement chaque  terme du
polynôme par le monôme .
Exemple : -3a ( 2a + b
)  = 
(-3 a) (2a) +  -(3a) ( b) = -6a² -
3ab
-        
Produit de 2 polynômes 
 Pour
multiplier deux polynômes , on multiple chaque terme
du premier par chaque terme du second .
Exemple : 
( x
+  1 ) ( 2x +
3)  = 
( x 2x ) + ( 3 fois x ) + ( 1 fois 2x) + ( 1
fois 3)  
                              = 2x² + 3x + 2x +
3 
                              = 2x² + 5x + 3
6.3             
.- Identité remarquables 
Certaines identités , très
souvent utilisées , sont qualifiés  de
remarquables ; elles doivent être connues de mémoire .
Pour tout réel , a , b , c
, on a 
 ( a + b ) ² = a ² + 2a b + b² 
( a -  b ) ² = a ² - 
2a b + b² 
( a + b ) ( a – b) = a² -
b²
 ( a + b )3  =  a 3
+ 3 a² b +  3 ab² + b 3
( a - b )3  =  a 3
- 3 a² b +  3 ab² - b 3
 a3 + b 3 = ( a + b )
(  a² - ab  + b2 )
 
a3 - 
b 3 = ( a -  b ) ( 
a² + ab  + b2 )
6.4              
Factorisation 
La factorisation est l’opération inverse du
développement :
| 
   a ( b + c )  | 
  
   | 
  
   | 
  
   | 
 
| 
   !’développement!’  | 
  
   ab + ac  | 
  
   !’factorisation!’ a ( b
  + c )  | 
 |
Factoriser un polynôme  , c’est  le décomposer , quand cela est possible  , en un produit de 2 ou plusieurs facteurs .
Dans certains cas , la
factorisation  peut-être effectuée  à l’aide des identités
remarquables :   x4  - 1 = ( x²)² - 1 ² = ( x² +1) ( x² -1)
Ici le polynôme ( x4
– 1 ) a été décomposé en produit 
de 2 facteurs 
 
Mais bien souvent les identités remarquables ne
sont pas utilisables , il faut alors trouver un
facteur commun  à tous les termes du
polynôme.
16 a + 16 b + 16 c =  16 ( a + b + c ) 
4 a² + 5 a3+ a6  =  a²
(  4 + 5 a + a4 )
ici le
« a² » est commun à tous les termes 
du polynôme  car on peut
écrire :
4 a² + ( 5a
« fois » a² ) + ( a4 
« fois » a² )
Exercices sur les monômes ; polynômes – factorisation 
Monômes :
Calculer 
| 
   a  | 
  
   
  | 
  
   | 
  
   | 
 
| 
   b  | 
  
   
  | 
  
   | 
  
   | 
 
   Polynômes :
| 
   a  | 
  
   ( 3x²
  - 2x –1) –  (-x² +x –4)  | 
  
   | 
  
   | 
 
| 
   b  | 
  
   ( x
  – 2) –( x+ 3 ) + ( x-4) – ( 2x –5)  | 
  
   | 
  
   | 
 
| 
   C  | 
  
   ( x²
  + x – 1) – ( -2x² + +x +3 ) – ( x² - x +1)  | 
  
   | 
  
   | 
 
| 
   D  | 
  
   (5-x) ( 3x – 5 )  | 
  
   | 
  
   | 
 
| 
   E  | 
  
   ( 7
  + x ) ( -3 – x )  | 
  
   | 
  
   | 
 
| 
   f  | 
  
   b (x + a –b) – a ( x + b
  –a) – ( a² - b²)  | 
  
   | 
  
   | 
 
Factoriser les expressions suivantes :
| 
   A  | 
  
   | 
  
   | 
 |
| 
   B  | 
  
    a3  + a²  | 
  
   | 
  
   | 
 
| 
   C  | 
  
   5x4 + 10 x²  | 
  
   | 
  
   | 
 
| 
   D  | 
  
   X² + 2xy+y²  | 
  
   | 
  
   | 
 
| 
   E  | 
  
   x² -  | 
  
   | 
  
   | 
 
| 
   f  | 
  
   m² x² - n² y²  | 
  
   | 
  
   | 
 
7_ FRACTIONS RATIONNELLES 
( on dit aussi : expression algébrique
rationnelle fractionnaire ) 
7                    
.1 – Définition
Une fraction rationnelle est une fraction dont les
2 termes sont des monômes ou des polynômes .
Exemple : 
    ; 
 ; ![]()
7.2              
Propriété fondamentale 
Lorsqu’on multiplie 
ou divise les 2 termes d’une fraction
rationnelle par une
expression  algébrique non nulle  , on obtient
une fraction rationnelle égale.
Exemples : 
 = ![]()
 = ![]()
  = ![]()
7.3. Simplification des fractions rationnelles.
Pour simplifier une fraction rationnelle
, il faut diviser ses deux termes par un facteur commun non nul .
a)     
les deux termes sont des
monômes 
      
  = 
  = ![]()
les
deux termes sont divisés par le facteur 
« x » ; avec « x  différent de 0» 
  
b)     
l’un des termes est un polynôme , l’autre un monôme .
  =  
 = ![]()
les
deux termes ont été divisés par le facteur « x² » (  x ¹ 0
)
c)     
les deux termes sont
polynômes 
  =  
  =  ![]()
les 2 termes
ont été divisés par le facteur ( x+1) ; avec  x ¹ -1
8                   
.4  Réduction au même dénominateur 
Même
procédure que pour les fractions ordinaires :![]()
-        
Simplification des
fractions.
-        
Choix d’un dénominateur
commun qui sera un produit de facteur divisible par chacun des dénominateurs .
-        
Réduction de chaque
fraction au dénominateur commun en multipliant les 2 termes par un même facteur
convenable .
Exemples :  
 ; 
 ; 
    dénominateur  commun 
«  4x² »
 = 
    ; 
 = 
 ; ![]()
7.5       
Addition et soustraction
des fractions rationnelles .
Même règle que pour les fractions ordinaires :
-        
Réduction au  même dénominateur .
-        
Addition ou soustraction
des numérateurs .
-        
Maintien du dénominateur commun .
Exemples : 
 +
 + 
= ?  Dénominateur  Commun ( x . 5 . y)
+ 
 + 
  =  
+ 
 + ![]()
                                                 
=  ![]()
7.6       
– Multiplication et
division des fractions rationnelles
 Mêmes règles
que pour les fractions ordinaires :
-        
pour multiplier des
fractions rationnelles 
, on multiplie les numérateurs entre eux et les dénominateurs
entre eux .
-        
Pour diviser 2
fractions  rationnelles
, on multiplie  les
numérateurs  entre eux et les
dénominateurs entre eux .
-        
Pour diviser  2 fractions rationnelles ,
on multiplie  la première  par l’inverse de la seconde ;
Note : Toujours simplifier  les fractions avant d’
effectuer les produits.
Exemples ![]()
= ?
Simplification ( x² -1 ) =
( x+ 1)( x-1 )
Þ ![]()
=  ![]()
Simplification par ( x+1)
avec « x » ¹ (
-1)
= ?  Û   
  =  
 = 
= ![]()
simplification
par x² ( x ¹ 0 ) et  ( x-1) ( x¹ 1)
Exercices sur les fractions rationnelles ;
1°) simplification : simplifier les fractions rationnelles
ci –dessous 
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   | 
  
   
  | 
  
   | 
  
   | 
 
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   | 
  
   | 
 
2)  Additions  et soustractions .
Effectuer les opérations suivantes et simplifier.
| 
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   | 
  
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   | 
  
   
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   | 
  
   | 
 
3)     
Multiplications et
divisions 
Effectuer les opérations suivantes et simplifier .
| 
   | 
  
   
  | 
  
   | 
  
   | 
 
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   | 
  
   
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   | 
 
8- EQUATION DU 1er DEGRE A
UNE INCONNUE
les
équations du 1er degré à une inconnue  sont de la forme :
                                          2x +
7 = 5  x + 3     ( « x »
est l’inconnue)
Pour résoudre une équation du 1er degré à une inconnue ,
on doit « isoler »  l’inconnue
dans un des 2 membres . Pour cela ,
on a 2 règles :
a)      
On peut ajouter
ou retrancher une même  expression aux
deux membres d’une équation .
Exemple : pour avoir tous les
« x »  dans le premier membre
et tous les nombres , on
va additionner  aux 2 membres de  l’équation ci dessus : 
                               ( 2x + 7  =  5  x +
3  )   
les termes ( -5x )  et ( -7) 
ainsi
:            2x + 7 = 5  x + 3
      ( -5x ) + 2x + 7  = 5  x
+ 3  + ( -5x )   ( l'égalité reste vraie)
      -3 x +
7  + (-7 ) =   + 3  + ( -7)       (après
simplification , l'égalité reste vraie)
                          -3x = -4                      (après simplification , l'égalité reste vraie)
                 
b)      
On peut
multiplier les 2 membres d’une équation par un même nombre différent de zéro .
Exemple : 
  x  - 3x 
=   - 4 x ![]()
                
Û  x = ![]()
Exemple
de résolution d’équation : 
 + 2  
 = 3 x  +![]()
On met tout sous le même dénominateur (4) :
                               
 + 
  
 = 
 +![]()
On chasse le dénominateur :  30x + 
8  -21x = 12x +1
  30x – 21 x
– 12x = 1 – 8                    Û  - 3x = -7 
on divise les 2
membres par (-3) ; ou on multiplie par ![]()
                                     - 3x 
= -7 ![]()
                       x
= 
                                       S = ![]()
Equations qui se ramènent au premier degré :
( x –
3 ) ( x + 4 ) = 0
Pour que le premier membre soit nul
, il faut et il suffit que l’un des facteurs soit qui le compose soit
nul .
x-3 = 0  Û  x = 3
x+4 = 0 Û x = -4
Þ  2
racines :  S = ![]()
Equations     
où l’inconnue figure  au
dénominateur :
  + 
  =  3,5
cette
équation n’a de sens que si ( x – 1) est ¹  0  Þ x ¹ 1
+
  =  ![]()
On multiplie les 2 membres de l’équation par  2(x-1)
       8 + 3x
–3  = 7x –7
              
3x-7x =  - 7 + 3 – 8
     -4x =
-12
     x = 
= 3         S  = ![]()
Cas particuliers : 
                    
3x – 7  = 5x –4 –2x + 11
Û         3x – 5x + 2x = 7 – 4 + 11
Û         
0x = 14
0 = 14  
            ß
     impossible         
S  =   ![]()
exemple :
   3x –
7  = 5x –4 –x + 11 –3 –x –5 –6 
Û         
3 x – 5x + x +x = 7 –4
+11-3 –5 –6 
Û         
0x = 0
Û         
=0   =0
vraie
Quel  que soit    « x » Þ   S = 
R    ( réels)
Exercices :
Résoudre : 
| 
   | 
  
   
  | 
  
   | 
  
   | 
 
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   | 
  
   
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   | 
  
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   | 
  
   
  | 
  
   | 
  
   | 
 
 
8            
.- INEQUATION 1er DEGRE 1 INCONNUE
Une inéquation est composée de 2 termes et d’un
signe d’inégalité :
³      
supérieur ou égal 
£       
inférieur ou égal 
>   supérieur strictement
<    inférieur  strictement
exemples :
exemples :   7x + 5  ³
6   ;  
 + 7 < 8 x +
4 ; ……..
Comme pour une équation ,
il faut isoler « x » d’un côté 
du signe . Pour cela , on peut additionner aux
2 membres un même nombre ou multiplier les 2 membres ( tous les termes) par un
même  nombre .
Note : si on multiplie
les 2 membres ( tous les termes) par un nombre
négatif  , il faut inverser le signe
d’inégalité
.
Exemple :  9x + 7 < 15 x + 4 Û  9 x  -
15 x < 4 –7
Û         
-6x < -3 
Note : pour enlever ( -
6) devant x , on multiplie les deux membres ( ici 2 termes)  par (
) et on a inversé le digne de l’inégalité  
  x    > 
+ 
   Û  x > ![]()
Interprétation du résultat :
x³
8  L’ensemble de solution contient tous
les « x » supérieur ou égal à « 8 » . Notation :  [  8    
;            +¥  [
x£  8 
L’ensemble de solution contient tous les « x » inférieur ou
égal à « 8 » . Notation :  ]  
- ¥       ;            +  
8 ]
x> 8 L’ensemble de
solution contient tous les « x » supérieur à « 8 » .
Notation :  ]  8    
;            +¥  [
 x<8
L’ensemble de solution contient tous les « x » inférieur à
« 8 » . Notation :  ]  
- ¥       ;            +  
8 [
 Exercice : résoudre :
| 
   | 
  
   
  | 
  
   | 
  
   | 
 
| 
   | 
  
   
  | 
  
   | 
  
   | 
 
| 
   | 
  
   
  | 
  
   | 
  
   | 
 
10. -  SYSTEME D’EQUATIONS DU 1er DEGRE A 2 INCONNUES.
Les systèmes d’équations du 1er degré à
2 inconnues sont de la forme :
![]()
 2x +5y =1
  4x-3y = 15
Il admettent en général une solution
, il existe plusieurs méthodes de résolution , nous en retiendrons
2 :
 en retiendrons 2 :
-Résolution par addition.
-Résolution par substitution.
10.1 Résolution par addition :
règle :
a) Multiplier les 2 membres de  chaque
équation par des nombres choisis de telle façon que les coefficients de l’une
des inconnues deviennent symétriques .
 
b)-Additionner les 2 équations membre à membre .
c)     
Résoudre l’équation obtenue .
d)     
Calculer la valeur
numérique de l’autre  inconnue
.
Exemple : Reprenons le système cité plus
haut :
![]()
 2x +5y =1
  4x-3y = 15
a)     
rendre symétrique les
coefficients de l’une des inconnues :
![]()
( -2)  ( 2x +5y) =( -2)  1                       
  4x-3y = 15
ß
![]()
 -4 x +-10 y =-2
    4x      -3y  
= 15
b)     
Additionner les 2 équations
membre à membre :
-4 x +-10 y + (4x      -3y) = 
-2  + 15 
Û - 13 y = 13 
c)     
résoudre l’équation
obtenue :
- 13 y = 13 Û   y  = -
![]()
Û   y  = -
1
d)     
Calculer la valeur
numérique de l’autre inconnue ; on remplace ,
dans l’une des équations , y par sa valeur :  2x + 5 
( -1)  =  1
Û         
2x = 1 + 5
Û         
x = 
  = 3
10.2 – Résolution par substitution 
règle :
a)     
Calculer l’expression de
l’une des inconnues en fonction  de
l’autre dans l’équation la plus simple .
b)     
Substituer  à l’inconnue choisie ,
DANS L’AUTRE EQUAION , l’expression ainsi
calculée .
c)     
Résoudre l’équation
obtenue.
d)     
Calculer la valeur de
l’autre inconnue  en utilisant
l’expression calculée .
Exemple :
Résoudre le système :
         7x-
5y = 16
        x +
11y = 14
a)     
Calculons « x »
dans la 2ème équation :
       x  +  + 11 y 
= 14   Û    x  =
14 – 11y
b)     
Substituons  cette expression à « x » dans la 1ere  équation :
             
7 ( 14  -
11 y )  - 
5 y   =  16 Û  98 – 77y –5y = 16
c) Résolvons l’équation : 
98 – 77y –5y = 16     Û     - 82 y 
= - 82 
Û         
y = 1
c)     
Utilisons cette expression
pour calculer « x »
              
X = 14 – 11 Û   x = 3 
Exercices :
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    | 
     2x +3 =
  6y     5y –2 =
  3x  | 
  
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  | 
  
            | 
  
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     4x – 7y =
  - 3   7x + 4y =
  36  | 
  
   | 
  
   | 
 |||
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              5x –2y
  = 77  | 
  
   | 
  
   | 
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     x   5x  | 
  
   | 
  
   | 
 |||
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  | 
  
       2,25 x
  + 1,5 y = 30         7,5
  x – 2 y  = 65  | 
  
   | 
  
   | 
 
Exercices sur les systèmes d’équations :
Résoudre par la méthode d’addition ou substitution
les systèmes ci – dessus.
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   Résoudre par la méthode d’addition :    2x + 3 =
  6y    5y –2 =
  3x  | 
  
   | 
  
   | 
 
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  | 
  
   Résoudre par la méthode de substitution :     4x – 7y
  = -3     7x +4y
  = 36  | 
  
   | 
  
   | 
 
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  | 
  
   Résoudre par la méthode d’addition ou
  substitution           | 
  
   | 
  
   | 
 
11.6 EQUATION DU
2ème DEGRE A UNE INCONNUE 
On appelle « équation du second degré à une
inconnue » ; toute équation de la forme :  ax² + b x +
c = 0
Une équation du 2ème  degré est incomplète quand l’un des
coefficients « b » ou « c » est nul .
Si le coefficient de « a » = 0  , elle se ramène à une équation du 1er
degré .
1)       
Calcul du
discriminant :  D  = b² - 4ac
1er cas :    Si D
> 0  ,
l’équation a deux racines distinctes .
2ème cas :  Si D =
0 ; l’équation a une racine double.
3ème cas  . Si D
< 0  ,
l’équation est impossible .  ( voir les complexes)
       
2)     
Calculs des racines :
 Si D > 0 :                1ère  racine      
x’ = 
 
                                2ème
racine :     x’’  = ![]()
 si    D  = 0        
Racine double     :  x’   =
x’’  = 
![]()
si  D  <  0
pas de résolution de l’équation
Exercices sur les équations du 2ème  degré à une inconnue.
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   | 
  
    x² - 16 x
  + 65 = 0  | 
  
   | 
  
   | 
 
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   | 
  
   x²  - 13 x
  – 48   = 0  | 
  
   | 
  
   | 
 
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   | 
  
   ( x
  – 9  ) ² - 49  = 0  | 
  
   | 
  
   | 
 
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   | 
  
   x² - 16 x + 63 = 0  | 
  
   | 
  
   | 
 
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   | 
  
   x² - 10 x + 25 = 0  | 
  
   | 
  
   | 
 
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   | 
  
   ( x
  + 5  ) ² - 4x – 20   = 0  | 
  
   | 
  
   | 
 
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   | 
  
   
  | 
  
   | 
  
   | 
 
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   | 
  
   ( 3x
  –7)² -  4 (x + 1 ) ² = 0  | 
  
   | 
  
   | 
 
 
CORRECTION Exercices :
Calculer 
| 
   a  | 
  
   
  | 
  
   
  | 
  
   | 
 
| 
   b  | 
  
   
  | 
  
   
  | 
  
   | 
 
  
Polynômes :
| 
   a  | 
  
   ( 3x²
  - 2x –1) –  (-x² +x –4)  | 
  
   = 3x²-2x-1+x²-x+’ =4x² - 3x + 3  | 
  
   | 
 
| 
   b  | 
  
   ( x
  – 2) –( x+ 3 ) + ( x-4) – ( 2x –5)  | 
  
   =x-2-3+x-4-2x+5 =-x-4  | 
  
   | 
 
| 
   C  | 
  
   ( x²
  + x – 1) – ( -2x² + +x +3 ) – ( x² - x +1)  | 
  
   =x²+x-1+2x²-x-3-x²+x-1 = 2x²+x-5  | 
  
   | 
 
| 
   D  | 
  
   (5-x) ( 3x – 5 ) = 5  | 
  
   =15x-25-3x²+5x = -3x² +20x - 25  | 
  
   | 
 
| 
   E  | 
  
   ( 7
  + x ) ( -3 – x ) 7  | 
  
   =-21 –7x –3x – x² = -x² -10x -21  | 
  
   | 
 
| 
   f  | 
  
   b (x + a –b) – a ( x + b
  –a) – ( a² - b²) = bx +ba +  -b  | 
  
   = b x -a x  = x ( b –a)  | 
  
   | 
 
Factoriser les expressions suivantes :
| 
   A  | 
  
   30a + 60 b  | 
  
   | 
 |
| 
   B  | 
  
    a3  + a²  | 
  
   a² ( a+ 1)  | 
  
   | 
 
| 
   C  | 
  
   5x4 + 10 x²  | 
  
   5x² ( x² +2)  | 
  
   | 
 
| 
   D  | 
  
   x² + 2xy+y²  | 
  
    ( x + y ) ²  | 
  
   | 
 
| 
   E  | 
  
   x² -  | 
  
   = x² -   | 
  
   | 
 
| 
   f  | 
  
   m² x² - n² y²  | 
  
   (m x)² - (n y)² =  ( m x 
  + n y) ( m x – n y)  | 
  
   |