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ExerciceSeconde, chapitre 2 — Calcul littéral · Exercices de synthèse

Exercice 31

Calcul

On considère l'expression f(x)=(2x−3)2−4f(x)=(2x-3)^2-4.

1. Développer et réduire f(x)f(x).

2. Factoriser f(x)f(x).

3. Calculer f(0)f(0) et f(32)f\left(\dfrac{3}{2}\right) en choisissant à chaque fois l'écriture la plus commode.

4. Calculer f(12)f\left(\dfrac{1}{2}\right) et f(52)f\left(\dfrac{5}{2}\right) à l'aide de la forme factorisée. Que remarque-t-on ?

5. Vérifier le résultat de la question précédente à l'aide de la forme développée.

Corrigé

1. On développe le carré, puis on réduit : f(x)=(2x)2−2×2x×3+32−4=4x2−12x+9−4f(x)=(2x)^2-2\times 2x\times 3+3^2-4=4x^2-12x+9-4

f(x)=4x2−12x+5\boxed{f(x)=4x^2-12x+5}

2. On reconnaît une différence de deux carrés, avec a=2x−3a=2x-3 et b=2b=2 : f(x)=(2x−3)2−22=[(2x−3)+2][(2x−3)−2]f(x)=(2x-3)^2-2^2=\big[(2x-3)+2\big]\big[(2x-3)-2\big]

f(x)=(2x−1)(2x−5)\boxed{f(x)=(2x-1)(2x-5)}

3. Pour x=0x=0, la forme développée est immédiate ; pour x=32x=\dfrac{3}{2}, c'est l'écriture de départ qui l'est, puisque la parenthèse s'annule : f(0)=5;f(32)=(3−3)2−4=0−4f(0)=5 \qquad ; \qquad f\left(\frac{3}{2}\right)=(3-3)^2-4=0-4

f(0)=5etf(32)=−4\boxed{f(0)=5 \qquad\text{et}\qquad f\left(\frac{3}{2}\right)=-4}

4. Avec la forme factorisée : f(12)=(1−1)(1−5)=0×(−4);f(52)=(5−1)(5−5)=4×0f\left(\frac{1}{2}\right)=(1-1)(1-5)=0\times(-4) \qquad ; \qquad f\left(\frac{5}{2}\right)=(5-1)(5-5)=4\times 0

f(12)=f(52)=0\boxed{f\left(\frac{1}{2}\right)=f\left(\frac{5}{2}\right)=0} Pour chacune de ces deux valeurs, l'un des deux facteurs s'annule, donc le produit est nul.

5. Avec la forme développée : f(12)=4×14−12×12+5=1−6+5=0f\left(\frac{1}{2}\right)=4\times\frac{1}{4}-12\times\frac{1}{2}+5=1-6+5=0

f(52)=4×254−12×52+5=25−30+5=0f\left(\frac{5}{2}\right)=4\times\frac{25}{4}-12\times\frac{5}{2}+5=25-30+5=0 ce qui confirme les résultats précédents, au prix de calculs nettement plus longs.

Dans l'édifice

Thèmes

développement, factorisation, carré d'une expression

Notions

anneau, anneau de polynômes

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