Equations et inéquations

Savoir résoudre une inéquation - Exercice 2

20 min
40
Question 1
Résoudre dans R\mathbb{R} les inéquations suivantes et donner l'ensemble des solutions à l'aide d'un intervalle.

4x>4x+5+62,24x>-4x+5+62,2

Correction
4x>4x+5+62,24x>-4x+5+62,2 équivaut successivement à :
4x+4x>5+62,24x+4x>5+62,2
8x>67,28x>67,2
x>67,28x>\frac{67,2}{8}
x>8,4x>8,4
L'ensemble des solutions de cette inéquation est donc :
S=]8,4;+[S=\left]8,4;+\infty \right[
Question 2

76x<39+2x-7-6x<-39+2x

Correction
76x<39+2x-7-6x<-39+2x équivaut successivement à :
76x2x<39-7-6x-2x<-39
78x<39-7-8x<-39
8x<39+7-8x<-39+7
8x<32-8x<-32
x>328x>\frac{-32}{-8} . Ici nous avons changé le sens de l'inéquation car nous divisons par 8-8 qui est un nombre négatif.
x>4x>4
L'ensemble des solutions de cette inéquation est donc :
S=]4;+[S=\left]4;+\infty \right[
Question 3

3x12(5x+2)3x-1\le 2\left(5x+2\right)

Correction
3x12(5x+2)3x-1\le 2\left(5x+2\right) équivaut successivement à :
3x110x+43x-1\le 10x+4
3x10x4+13x-10x\le 4+1
7x5-7x\le 5
x57x\ge \frac{5}{-7}
x57x\ge -\frac{5}{7}
L'ensemble des solutions de cette inéquation est donc :
S=[57;+[S=\left[-\frac{5}{7};+\infty \right[

Question 4

7211x572-11x\ge -5

Correction
7211x572-11x\ge -5 équivaut successivement à :
11x572-11x\ge -5-72
11x77-11x\ge -77
x7711x\le \frac{-77}{-11} . Ici nous avons changé le sens de l'inéquation car nous divisons par 11-11 qui est un nombre négatif.
x7x\le 7
L'ensemble des solutions de cette inéquation est donc :
S=];7]S=\left]-\infty ;7 \right]
Question 5

569x69x92+1573-\frac{56}{9}x\ge \frac{6}{9}x-9-2+\frac{157}{3}

Correction
569x69x92+1573-\frac{56}{9}x\ge \frac{6}{9}x-9-2+\frac{157}{3} équivaut successivement à :
569x69x11+1573-\frac{56}{9}x\ge \frac{6}{9}x-11+\frac{157}{3}
569x69x11+1573-\frac{56}{9}x-\frac{6}{9}x\ge -11+\frac{157}{3}
629x11+1573-\frac{62}{9}x\ge -11+\frac{157}{3}
Pour résoudre ce type d'équation, il faut commencer par mettre tout au même dénominateur.
629x333+1573-\frac{62}{9}x\ge -\frac{33}{3}+\frac{157}{3}
629x1243-\frac{62}{9}x\ge \frac{124}{3}
629x124×33×3-\frac{62}{9}x\ge \frac{124\times3}{3\times3}
629x3729-\frac{62}{9}x\ge \frac{372}{9}.
  • Si cc est un réel positif non nul alors ac+bcdca+bd\frac{a}{c} +\frac{b}{c} \le \frac{d}{c} \Leftrightarrow a+b\le d .
  • Autrement dit, si dans une inéquation, tous les dénominateurs sont identiques, non nuls et positifs alors on peut les "enlever" .

Ainsi :
62x372-62x\ge 372
x37262x\le \frac{372}{-62} . Ici nous avons changé le sens de l'inéquation car nous divisons par 62-62 qui est un nombre négatif.
x6x\le -6
L'ensemble des solutions de cette inéquation est donc :
S=];6]S=\left]-\infty ;-6 \right]
Question 6

x22(x3)2x^{2}-2\le \left(x-3\right)^{2}

Correction
x22(x3)2x^{2}-2\le \left(x-3\right)^{2} équivaut successivement à :
x22x22×x×3+32x^{2}-2\le x^{2}-2\times x\times3+3^{2}
x22x26x+9x^{2}-2\le x^{2}-6x+9
x2x26x+9+2x^{2}\le x^{2}-6x+9+2
x2x26x+11x^{2}\le x^{2}-6x+11
x2x2+6x11x^{2}-x^{2}+6x\le 11
6x116x\le 11
x116x\le \frac{11}{6}
L'ensemble des solutions de cette inéquation est donc :
S=];116]S=\left]-\infty ;\frac{11}{6}\right]
Question 7

(3x1)(x+2)<3x(x7)\left(3x-1\right)\left(x+2\right)<3x\left(x-7\right)

Correction
(3x1)(x+2)<3x(x7)\left(3x-1\right)\left(x+2\right)<3x\left(x-7\right) équivaut successivement à :
3x×x+3x×2+(1)×x+(1)×2<3x×x+3x×(7)3x\times x+3x\times 2+\left(-1\right)\times x+\left(-1\right)\times 2<3x\times x+3x\times \left(-7\right)
3x2+6xx2<3x221x3x^{2} +6x-x-2<3x^{2} -21x
3x2+6xx23x2+21x<03x^{2} +6x-x-2-3x^{2} +21x<0
26x2<026x-2<0
26x<226x<2
x<226x<\frac{2}{26}
x<1×213×2x<\frac{1\times \color{red}2}{13\times \color{red}2}
x<1×213×2x<\frac{1\times \cancel{ \color{red}2}}{13\times \cancel{ \color{red}2}}
x<113x<\frac{1}{13}
L'ensemble des solutions de cette inéquation est donc :
S=];113[S=\left]-\infty ;\frac{1}{13}\right[

Question 8

x+342x15\frac{x+3}{4} \ge \frac{2x-1}{5}

Correction
x+342x15\frac{x+3}{4} \ge \frac{2x-1}{5} équivaut successivement à :
Pour résoudre ce type d'équation, il faut commencer par mettre tout au même dénominateur.
5×(x+3)5×44×(2x1)4×5\frac{5\times \left(x+3\right)}{5\times 4} \ge \frac{4\times \left(2x-1\right)}{4\times 5}
5×x+5×3204×2x+4×(1)20\frac{5\times x+5\times 3}{20} \ge \frac{4\times 2x+4\times \left(-1\right)}{20}
5x+15208x420\frac{5x+15}{20} \ge \frac{8x-4}{20}
  • Si cc est un réel positif non nul alors ac+bcdca+bd\frac{a}{c} +\frac{b}{c} \le \frac{d}{c} \Leftrightarrow a+b\le d .
  • Autrement dit, si dans une inéquation, tous les dénominateurs sont identiques, non nuls et positifs alors on peut les "enlever" .
5x+158x45x+15\ge 8x-4
5x8x4155x\ge 8x-4-15
5x8x195x\ge 8x-19
5x8x195x-8x\ge -19
3x19-3x\ge -19
x193x\le \frac{-19}{-3}
Ainsi : x193x\le \frac{19}{3}
L'ensemble des solutions de cette inéquation est donc :
S=];193]S=\left]-\infty ;\frac{19}{3}\right]