Second degré (partie 2) : introduction et utilisation de la notion du discriminant

Exercices types : 55ème partie - Exercice 2

20 min
40
Soit le trinôme ax2+bx+c=0ax^{2}+bx+c=0 avec a0a\ne0 et c0c\ne0
Les propositions suivantes sont-elles vraies ou fausses? Justifier bien entendu.
Question 1

Si aa et cc sont de signes opposés, le trinôme a toujours des racines.

Correction
La proposition est vraie.\red{\text{La proposition est vraie.}}
Nous savons que le discriminant est Δ=b24ac\Delta =b^{2} -4ac.
Si aa et cc sont de signes opposés alors le produit acac est obligatoirement négatif.
Ainsi, on peut écrire que : ac<0ac<0
De ce fait :
ac<0ac<0 équivaut successivement à :
4ac>0-4ac>0 ( le fait de multiplier par un nombre négatif change le sens de l'inégalité ).
Nous allons maintenant rajouter b2b^{2} qui est positif.
Soit b24ac>0b^{2}-4ac>0.
Il en résulte donc que l'équation admet donc deux racines réelles distinctes.
Question 2

Si ax2+bx+c<0ax^{2}+bx+c<0 pour tout réel xx, alors Δ<0\Delta<0 .

Correction
La proposition est vraie.\red{\text{La proposition est vraie.}}
Le trinôme ax2+bx+cax^{2}+bx+c étant strictement négatif, cela signifie que la parabole ne passe jamais pas l'axe des abscisses.
Il en résulte que l'équation ax2+bx+c=0ax^{2}+bx+c=0 n'admet aucune racine réelle. Cela est donc équivalent à dire que Δ<0\Delta<0.
Question 3

Si Δ<0\Delta<0 alors pour tout réel xx , ax2+bx+c<0ax^{2}+bx+c<0 .

Correction
La proposition est fausse.\red{\text{La proposition est fausse.}}
Prenons l'exemple du trinôme x2+x+1=0x^{2}+x+1=0
Calcul du discriminant Δ=b24ac\Delta =b^{2} -4ac
Ainsi :
Δ=124×1×1\Delta =1^{2} -4\times 1\times1
Δ=14=3\Delta =1-4=-3
Donc
Δ<0\Delta <0

Comme Δ<0\Delta <0 alors l'équation n'admet pas de racines réelles.
Le tableau de signe du trinôme du second degré va dépendre du signe de aa.
  • Si a>0a>0, la parabole est tourné vers le haut c'est-à-dire que ff est du signe de aa et ne passe jamais par l'axe des abscisses.
  • Si a<0a<0, la parabole est tourné vers le bas c'est-à-dire que ff est du signe de aa et ne passe jamais par l'axe des abscisses.

Il en résulte donc que :
Dans notre situation, a=1>0a=1>0, la parabole est tournée vers le haut c'est-à-dire que ff est du signe de aa et ne passe jamais par l'axe des abscisses.
Il vient alors que :
Autrement dit, nous avons Δ<0\Delta <0 et x2+x+1>0x^{2}+x+1>0. C'est pour cette raison que la proposition est fausse.
Question 4

Si le trinôme du 22ème degré ff a pour racines 11 et 33, alors il est définit uniquement pour tout xx par : f(x)=(x1)(x3)f\left(x\right)=\left(x-1\right)\left(x-3\right)

Correction
La proposition est fausse.\red{\text{La proposition est fausse.}}
Forme factorisée d'un trinôme du second degré.
  • Si Δ>0\Delta >0 et que nous connaissons les racines x1x{}_{1} et x2x{}_{2} , alors la factorisation est de la forme a(xx1)(xx2)a\left(x-x_{1} \right)\left(x-x_{2} \right).
Si le trinôme du 22ème degré ff a pour racines 11 et 33, il se factorise sous la forme : a(x1)(x3)a\left(x-1 \right)\left(x-3 \right)aa est un réel quelconque et ce n'est pas obligatoirement a=1a=1.