Fonction de référence : La fonction carrée $f\left(x\right)=x^{2}$

Résolution des équations de la forme x2=ax^{2}=a - Exercice 2

20 min
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Résoudre les équations suivantes :
Question 1

x2=11x^{2}=11

Correction

Soit aa un réel positif ou nul
  • Les solutions de l'équation x2=ax^{2}=a sont x=ax=\sqrt{a} ou x=ax=-\sqrt{a}
D'après le rappel, il vient que :
x2=11x^{2}=11 équivaut successivement à :
x=11x=\sqrt{11} ou x=11x=-\sqrt{11}
Ainsi les solutions de l'équation x2=11x^{2}=11 sont :
S={11;11}S=\left\{-\sqrt{11} ;\sqrt{11} \right\}
Question 2

x2=18x^{2}=18

Correction

Soit aa un réel positif ou nul
  • Les solutions de l'équation x2=ax^{2}=a sont x=ax=\sqrt{a} ou x=ax=-\sqrt{a}
D'après le rappel, il vient que :
x2=18x^{2}=18 équivaut successivement à :
x=18x=\sqrt{18} ou x=18x=-\sqrt{18}
x=9×2x=\sqrt{9\times2} ou x=9×2x=-\sqrt{9\times2}
x=32×2x=\sqrt{3^{2}\times2} ou x=32×2x=-\sqrt{3^{2}\times2}
x=32x=3\sqrt{2} ou x=32x=-3\sqrt{2}
Ainsi les solutions de l'équation x2=18x^{2}=18 sont :
S={32;32}S=\left\{-3\sqrt{2} ;3\sqrt{2} \right\}
Question 3

3x2=363x^{2}=36

Correction

Soit aa un réel positif ou nul
  • Les solutions de l'équation x2=ax^{2}=a sont x=ax=\sqrt{a} ou x=ax=-\sqrt{a}
Dans un premier temps, nous allons simplifier l'équation. C'est à dire que nous allons faire de tel sorte que x2x^{2} soit seul à gauche de l'égalité.
3x2=363x^{2}=36 s'écrit alors x2=363x^{2}=\frac{36}{3} c'est à dire x2=12x^{2}=12 .
x2=12x^{2}=12 équivaut successivement à :
x=12x=\sqrt{12} ou x=12x=-\sqrt{12}
x=4×3x=\sqrt{4\times3} ou x=4×3x=-\sqrt{4\times3}
x=22×3x=\sqrt{2^{2}\times3} ou x=22×3x=-\sqrt{2^{2}\times3}
x=23x=2\sqrt{3} ou x=23x=-2\sqrt{3}
Ainsi les solutions de l'équation 2x2=122x^{2}=12 sont :
S={23;23}S=\left\{-2\sqrt{3} ;2\sqrt{3} \right\}
Question 4

x2=2x^{2}=-2

Correction
Attention, ici pour cette équation x2=2x^{2}=-2, il est impératif de se souvenir qu'un carrée est positif ou nul.
Il en résulte donc que l'on ne peut pas avoir de solutions réelles à l'équation x2=2x^{2}=-2 .
On écrit alors :
S={}S=\left\{\emptyset\right\}
Question 5

x2+10=4x^{2} +10=4

Correction
x2+10=4x^{2} +10=4
x2=104x^{2} =10-4
x2=6x^{2} =-6
Attention, ici pour cette équation x2=6x^{2}=-6, il est impératif de se souvenir qu'un carrée est positif ou nul.
Il en résulte donc que l'on ne peut pas avoir de solutions réelles à l'équation x2=6x^{2}=-6 .
On écrit alors :
S={}S=\left\{\emptyset\right\}
Question 6

x2=1649x^{2} =\frac{16}{49}

Correction

Soit aa un réel positif ou nul
  • Les solutions de l'équation x2=ax^{2}=a sont x=ax=\sqrt{a} ou x=ax=-\sqrt{a}
D'après le rappel, il vient que :
x2=1649x^{2} =\frac{16}{49} équivaut successivement à :
x=1649x=\sqrt{\frac{16}{49} } ou x=1649x=-\sqrt{\frac{16}{49} }
x=1649x=\frac{\sqrt{16} }{\sqrt{49} } ou x=1649x=-\frac{\sqrt{16} }{\sqrt{49} }
x=47x=\frac{4}{7} ou x=47x=-\frac{4}{7}
Ainsi les solutions de l'équation x2=1649x^{2} =\frac{16}{49} sont :
S={47;47}S=\left\{-\frac{4}{7} ;\frac{4}{7} \right\}
Question 7

x2=59x^{2} =\frac{5}{9}

Correction

Soit aa un réel positif ou nul
  • Les solutions de l'équation x2=ax^{2}=a sont x=ax=\sqrt{a} ou x=ax=-\sqrt{a}
D'après le rappel, il vient que :
x2=59x^{2} =\frac{5}{9} équivaut successivement à :
x=59x=\sqrt{\frac{5}{9} } ou x=59x=-\sqrt{\frac{5}{9} }
x=59x=\frac{\sqrt{5} }{\sqrt{9} } ou x=59x=-\frac{\sqrt{5} }{\sqrt{9} }
x=53x=\frac{\sqrt{5} }{3} ou x=53x=-\frac{\sqrt{5} }{3}
Ainsi les solutions de l'équation x2=59x^{2} =\frac{5}{9} sont :
S={53;53}S=\left\{-\frac{\sqrt{5} }{3} ;\frac{\sqrt{5} }{3} \right\}
Question 8

2x(x4)=2x2+162x\left(x-4\right)=2x^{2} +16

Correction
Ici, nous allons commencer par développer l'expression . Cela nous facilitera la résolution de l'équation :
2x(x4)=2x2+162x\left(x-4\right)=2x^{2} +16 équivaut successivement à :
2x×x+2x×(4)=2x2+162x\times x+2x\times \left(-4\right)=2x^{2} +16
2x28x=2x2+162x^{2} -8x=2x^{2} +16
2x28x2x2=162x^{2} -8x-2x^{2} =16
8x=16-8x=16
x=168x=\frac{16}{-8}
x=2x=-2
Ainsi la solution de l'équation 2x(x4)=2x2+162x\left(x-4\right)=2x^{2} +16 est :
S={2}S=\left\{-2 \right\}

Question 9

x(x6)=x2+20x\left(x-6\right)=x^{2} +20

Correction
Ici, nous allons commencer par développer l'expression . Cela nous facilitera la résolution de l'équation :
x(x6)=x2+20x\left(x-6\right)=x^{2} +20 équivaut successivement à :
x×x+x×(6)=x2+20x\times x+x\times \left(-6\right)=x^{2} +20
x26x=x2+20x^{2} -6x=x^{2} +20
x26xx2=20x^{2} -6x-x^{2} =20
6x=20-6x=20
x=206x=\frac{20}{-6}
x=103x=-\frac{10}{3}
Ainsi la solution de l'équation x(x6)=x2+20x\left(x-6\right)=x^{2} +20 est :
S={103}S=\left\{-\frac{10}{3} \right\}

Question 10

4x2+2=304x^{2} +2=30

Correction
4x2+2=304x^{2} +2=30
4x2=3024x^{2} =30-2
4x2=284x^{2} =28
x2=284x^{2} =\frac{28}{4}
x2=7x^{2} =7

Soit aa un réel positif ou nul
  • Les solutions de l'équation x2=ax^{2}=a sont x=ax=\sqrt{a} ou x=ax=-\sqrt{a}
D'après le rappel, il vient que :
x2=7x^{2}=7 équivaut successivement à :
x=7x=\sqrt{7} ou x=7x=-\sqrt{7}
Ainsi les solutions de l'équation 4x2+2=304x^{2} +2=30 sont :
S={7;7}S=\left\{-\sqrt{7} ;\sqrt{7} \right\}