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Solution - Résoudre l’inégalité du second degré en utilisant la formule quadratique

Solution : x<8,583orx>0,583
x<-8,583 or x>0,583
Notation de l’intervalle : x(,8,583)(0,583,)
x∈(-∞,-8,583)⋃(0,583,∞)

Explication étape par étape

1. Simplifier l’expression

15 étapes supplémentaires

4x+5<x2+12x

Soustraire 8x des deux côtés:

(4x+5)-12x<(x2+12x)-12x

Collecter des termes semblables:

(4x-12x)+5<(x2+12x)-12x

Simplifier l’expression arithmétique:

-8x+5<(x2+12x)-12x

Simplifier l’expression arithmétique:

-8x+5<x2

Soustraire 8x des deux côtés:

(-8x+5)-x2<(x2)-x2

Simplifier l’expression arithmétique:

(-8x+5)-x2<0

Soustraire 8x des deux côtés:

((-8x+5)-x2)-(-8x+5)<0-(-8x+5)

Développer les parenthèses:

-8x+5-x2+8x-5<0-(-8x+5)

Collecter des termes semblables:

-x2+(-8x+8x)+(5-5)<0-(-8x+5)

Simplifier l’expression arithmétique:

-x2+0x<0-(-8x+5)

-x2<0-(-8x+5)

Simplifier l’expression arithmétique:

-x2<-(-8x+5)

Développer les parenthèses:

-x2<8x-5

Soustraire 8x des deux côtés:

-x2-8x<(8x-5)-8x

Collecter des termes semblables:

-x2-8x<(8x-8x)-5

Simplifier l’expression arithmétique:

-x2-8x<-5

Simplifier l’inégalité du second degré dans sa forme standard

ax2+bx+c<0

Additionner 5 des deux côtés de l’équation.

1x28x<5

Additionner 5 des deux côtés de l’équation.

1x28x+5<5+5

Simplifier l’expression

1x28x+5<0

2. Déterminer les coefficients a, b et c de l’inégalité du second degré

Les coefficients de notre inégalité, 1x28x+5<0, sont :

a = -1

b = -8

c = 5

3. Insérer ces coefficients dans la formule quadratique

Pour trouver les racines d'une équation quadratique, insérez ses coefficients (a, b et c) dans la formule quadratique:

x=(-b±sqrt(b2-4ac))/(2a)

a=1
b=8
c=5

x=(-1*-8±sqrt(-82-4*-1*5))/(2*-1)

Simplifier les exposants et les racines carrées

x=(-1*-8±sqrt(64-4*-1*5))/(2*-1)

Effectuer toute multiplication ou division de gauche à droite :

x=(-1*-8±sqrt(64--4*5))/(2*-1)

x=(-1*-8±sqrt(64--20))/(2*-1)

Effectuer toute addition ou soustraction, de gauche à droite.

x=(-1*-8±sqrt(64+20))/(2*-1)

x=(-1*-8±sqrt(84))/(2*-1)

Effectuer toute multiplication ou division de gauche à droite :

x=(-1*-8±sqrt(84))/(-2)

Effectuer toute multiplication ou division de gauche à droite :

x=(8±sqrt(84))/(-2)

pour obtenir le résultat :

x=(8±sqrt(84))/(-2)

4. Simplifier les racines carrées (84)

Simplifier 84 en trouvant ses facteurs premiers :

Vue arborescente des facteurs premiers de <math>84</math>:

La factorisation première de 84 est 2237

Écrire les facteurs premiers :

84=2·2·3·7

Regrouper les facteurs premiers en paires et les réécrire sous forme d’exposants :

2·2·3·7=22·3·7

Utiliser la règle (x2)=x pour simplifier davantage :

22·3·7=2·3·7

Effectuer toute multiplication ou division de gauche à droite :

2·3·7=2·21

5. Résoudre l’équation pour x

x=(8±2*sqrt(21))/(-2)

± signifie que deux racines sont possibles.

Séparer les équations : x1=(8+2*sqrt(21))/(-2) et x2=(8-2*sqrt(21))/(-2)

x1=(8+2*sqrt(21))/(-2)

Supprimer les parenthèses

x1=(8+2*sqrt(21))/(-2)

x1=(8+2*4,583)/(-2)

Effectuer toute multiplication ou division de gauche à droite :

x1=(8+2*4,583)/(-2)

x1=(8+9,165)/(-2)

Effectuer toute addition ou soustraction, de gauche à droite.

x1=(8+9,165)/(-2)

x1=(17,165)/(-2)

Effectuer toute multiplication ou division de gauche à droite :

x1=17,1652

x1=8,583

x2=(8-2*sqrt(21))/(-2)

x2=(8-2*4,583)/(-2)

Effectuer toute multiplication ou division de gauche à droite :

x2=(8-2*4,583)/(-2)

x2=(8-9,165)/(-2)

Effectuer toute addition ou soustraction, de gauche à droite.

x2=(8-9,165)/(-2)

x2=(-1,165)/(-2)

Effectuer toute multiplication ou division de gauche à droite :

x2=1,1652

x2=0,583

6. Trouver les intervalles

Pour trouver les intervalles d’une inégalité du second degré, nous commençons par trouver sa parabole.

Les racines de la parabole (à son intersection avec l’axe des x) sont : -8,583, 0,583.

Comme le coefficient a est négatif (a=-1), il s'agit d'une inégalité du second degré « négative » et la parabole est orientée vers le bas, comme un froncement de sourcil !

Si le signe de l'inégalité est ≤ ou ≥, alors les intervalles incluent les racines et nous utilisons une ligne continue. Si le signe de l'inégalité est < ou > les intervalles n'incluent pas les racines et nous utilisons une ligne en pointillés.

7. Choisir l’intervalle correct (solution)

Puisque 1x28x+5<0 a un signe d’inégalité <, nous cherchons les intervalles de la parabole qui sont au-dessous de l’axe des x.

Solution :

Notation de l’intervalle :

Pourquoi apprendre cela

Alors que les équations du second degré expriment les trajectoires d'arcs et les points qui les longent, les inégalités du second degré expriment les zones à l'intérieur et à l'extérieur de ces arcs et les intervalles qu'elles couvrent. En d'autres termes, si les équations du second degré nous indiquent où se trouve la limite, les inégalités du second degré nous aident à comprendre ce sur quoi nous devons nous concentrer par rapport à cette limite. D'un point de vue plus pratique, les inégalités du second degré sont utilisées pour créer des algorithmes complexes qui alimentent des logiciels puissants ainsi que pour suivre l'évolution des changements, comme les prix à l'épicerie, sur de longues périodes.