Résoudre une équation du premier degré

Définition, méthode pas à pas, exemple corrigé et exercice type contrôle de Seconde.

Maths Seconde Lecture : 5 min Programme officiel 2019

Une équation du premier degré à une inconnue $x$ est une équation qui peut s'écrire sous la forme $ax + b = 0$, où $a$ et $b$ sont des nombres réels, et $a \neq 0$. Résoudre une telle équation, c'est trouver toutes les valeurs de $x$ pour lesquelles l'égalité est vraie. Ces valeurs sont appelées les solutions de l'équation.

Bon réflexe : Applique toujours les opérations inverses pour isoler $x$ : si tu as une addition, fais une soustraction ; si tu as une multiplication, fais une division.
1

Simplifier l'équation

Si l'équation contient des parenthèses, des fractions ou des termes similaires (par exemple, $2x$ et $3x$), commence par les développer, les réduire ou les regrouper pour obtenir une forme plus simple.

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Regrouper les termes en $x$

Déplace tous les termes contenant l'inconnue $x$ d'un côté de l'égalité (généralement à gauche) et tous les termes constants de l'autre côté (généralement à droite). Pour cela, utilise la règle : si tu ajoutes ou soustrais un même nombre aux deux membres d'une équation, l'égalité reste vraie. Si un terme change de côté, son signe change. Par exemple, $A+B=C \Leftrightarrow A=C-B$.

3

Isoler $x$

Une fois que l'équation est sous la forme $Ax = B$, où $A$ et $B$ sont des nombres, divise les deux membres de l'équation par le coefficient $A$ (qui est non nul). Utilise la règle : si tu multiplies ou divises les deux membres d'une équation par un même nombre non nul, l'égalité reste vraie. Par exemple, $Ax=B \Leftrightarrow x = \frac{B}{A}$.

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Vérifier la solution

Remplace la valeur trouvée pour $x$ dans l'équation de départ. Si les deux membres de l'équation sont égaux, la solution est correcte.

Résoudre l'équation suivante : $3(x - 2) + 5x = 7x - 1$
1
Développer et simplifier chaque membre
$3(x - 2) + 5x = 7x - 1 \\ 3x - 6 + 5x = 7x - 1 \\ 8x - 6 = 7x - 1$
2
Regrouper les termes en $x$ à gauche et les constantes à droite
On soustrait $7x$ aux deux membres : $8x - 7x - 6 = 7x - 7x - 1 \\ x - 6 = -1$
On ajoute $6$ aux deux membres : $x - 6 + 6 = -1 + 6 \\ x = 5$
3
Vérifier la solution
On remplace $x$ par $5$ dans l'équation de départ :
Membre de gauche : $3(5 - 2) + 5 \times 5 = 3(3) + 25 = 9 + 25 = 34$
Membre de droite : $7 \times 5 - 1 = 35 - 1 = 34$
Les deux membres sont égaux à $34$, la solution est correcte.
La solution de l'équation $3(x - 2) + 5x = 7x - 1$ est $x = 5$. L'ensemble des solutions est $S = \{5\}$.
  1. Oublier de changer le signe d'un terme lorsqu'il passe d'un côté à l'autre de l'égalité. Par exemple, $x - 3 = 5$ devient $x = 5 + 3$, et non $x = 5 - 3$.
  2. Faire une erreur de calcul avec les nombres relatifs (addition, soustraction, multiplication ou division de nombres positifs et négatifs).
  3. Mal distribuer un nombre devant une parenthèse, surtout si ce nombre est négatif. Par exemple, $-2(x - 3) = -2x + 6$, et non $-2x - 6$.
Résoudre les équations suivantes :
  1. $4x - 7 = 2x + 1$
  2. $5(x + 3) - 2x = 4x - 1$
  3. $\frac{x}{3} + 2 = \frac{x}{2} - 1$
  1. Équation 1 : $4x - 7 = 2x + 1$
    On regroupe les termes en $x$ à gauche et les constantes à droite :
    $4x - 2x = 1 + 7$
    $2x = 8$
    On divise par $2$ :
    $x = \frac{8}{2}$
    $x = 4$
    La solution est $x = 4$.

  2. Équation 2 : $5(x + 3) - 2x = 4x - 1$
    On développe le membre de gauche :
    $5x + 15 - 2x = 4x - 1$
    On simplifie le membre de gauche :
    $3x + 15 = 4x - 1$
    On regroupe les termes en $x$ à gauche et les constantes à droite :
    $3x - 4x = -1 - 15$
    $-x = -16$
    On multiplie par $-1$ :
    $x = 16$
    La solution est $x = 16$.

  3. Équation 3 : $\frac{x}{3} + 2 = \frac{x}{2} - 1$
    On met tous les termes sur un dénominateur commun (le plus petit multiple commun de $2$ et $3$ est $6$) :
    $\frac{2x}{6} + \frac{12}{6} = \frac{3x}{6} - \frac{6}{6}$
    On peut maintenant multiplier toute l'équation par $6$ pour éliminer les dénominateurs :
    $2x + 12 = 3x - 6$
    On regroupe les termes en $x$ à gauche et les constantes à droite :
    $2x - 3x = -6 - 12$
    $-x = -18$
    On multiplie par $-1$ :
    $x = 18$
    La solution est $x = 18$.

Questions fréquentes

Que se passe-t-il si $a=0$ dans $ax+b=0$ ?
Si $a=0$, l'équation devient $0x + b = 0$, c'est-à-dire $b = 0$.
Si $b=0$, l'équation est $0=0$, ce qui est toujours vrai. Il y a une infinité de solutions (tout nombre réel est solution).
Si $b \neq 0$, l'équation est $b=0$, ce qui est faux. Il n'y a aucune solution.
Comment gérer les fractions dans une équation ?
Pour gérer les fractions, il est souvent utile de trouver un dénominateur commun à toutes les fractions de l'équation. Une fois que tous les termes ont le même dénominateur, tu peux multiplier toute l'équation par ce dénominateur pour l'éliminer et travailler avec des nombres entiers. Par exemple, pour $\frac{x}{2} + \frac{1}{3} = 1$, le dénominateur commun est $6$. On écrit $\frac{3x}{6} + \frac{2}{6} = \frac{6}{6}$, puis $3x + 2 = 6$.
Est-ce que l'ordre des étapes est important ?
Oui, dans une certaine mesure. Il est préférable de commencer par simplifier et développer, puis de regrouper les termes. L'étape finale est toujours d'isoler $x$. Cependant, tu peux choisir de regrouper les $x$ à droite et les constantes à gauche si cela te semble plus simple (par exemple, pour éviter les coefficients négatifs), tant que tu appliques les règles de changement de signe correctement.
Pourquoi doit-on vérifier la solution ?
Vérifier la solution est une étape cruciale pour s'assurer qu'il n'y a pas eu d'erreur de calcul. En remplaçant la valeur trouvée pour $x$ dans l'équation de départ, tu peux confirmer que l'égalité est bien respectée. C'est une auto-correction efficace, surtout lors d'un contrôle.

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