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

Résolution des équations utilisant l'identité remarquable a2b2a^{2}-b^{2} - Exercice 2

12 min
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Résoudre les équations suivantes :
Question 1

(5x+7)236=0\left(5x+7\right)^{2} -36=0

Correction
Il est impératif ici de factoriser l'expression à l'aide de l'identité remarquable donnée ci-dessous :
  • a2b2=(ab)(a+b)a^{2} -b^{2}=\left(a-b\right)\left(a+b\right)
(5x+7)236=0\left(5x+7\right)^{2} -36=0 équivaut successivement à :
(5x+7)262=0\left(5x+7\right)^{2} -6^{2}=0
Ici nous avons a=5x+7{\color{red}a=5x+7} et b=6{\color{blue}b=6}. Il vient alors que :
(5x+76)(5x+7+6)=0\left({\color{red}5x+7}-{\color{blue}6}\right)\left({\color{red}5x+7}+{\color{blue}6}\right)=0
(5x+1)(5x+13)=0\left(5x+1\right)\left(5x+13\right)=0 . Il s'agit d'une équation produit nul.
Or si un produit de facteur est nul alors l’un au moins des facteurs est nul.
Ainsi (5x+1)(5x+13)=0\left(5x+1\right)\left(5x+13\right)=0 revient à résoudre :
5x+1=05x+1=0 ou 5x+13=05x+13=0
  • D’une part :\red{\text{D'une part :}} résolvons 5x+1=05x+1=0 qui donne 5x=15x=-1 d'où x=15x=\frac{-1}{5}
  • D’autre part :\red{\text{D'autre part :}} résolvons 5x+13=05x+13=0 qui donne 5x=135x=-13 d'où x=135x=\frac{-13}{5}
  • Les solutions de l'équation sont alors :
    S={135;15}S=\left\{-\frac{13}{5};-\frac{1}{5}\right\}

    Question 2

    (6x1)2(4x9)2=0\left(6x-1\right)^{2}-\left(4x-9\right)^{2}=0

    Correction
    Il est impératif ici de factoriser l'expression à l'aide de l'identité remarquable donnée ci-dessous :
    • a2b2=(ab)(a+b)a^{2} -b^{2}=\left(a-b\right)\left(a+b\right)
    (6x1)2(4x9)2=0\left(6x-1\right)^{2}-\left(4x-9\right)^{2}=0 équivaut successivement à :
    (6x1)2(4x9)2=0\left({\color{red}6x-1}\right)^{2}-\left({\color{blue}4x-9}\right)^{2}=0
    Ici nous avons a=6x1{\color{red}a=6x-1} et b=4x9{\color{blue}b=4x-9}. Il vient alors que :
    (6x1(4x9))(6x1+(4x9))=0\left({\color{red}6x-1}-{\color{blue}(4x-9)}\right)\left({\color{red}6x-1}+{\color{blue}(4x-9)}\right)=0
    (6x14x+9)(6x1+4x9)=0\left({\color{red}6x-1}-{\color{blue}4x+9}\right)\left({\color{red}6x-1}+{\color{blue}4x-9}\right)=0
    (2x+8)(10x10)=0\left(2x+8\right)\left(10x-10\right)=0 . Il s'agit d'une équation produit nul.
    Or si un produit de facteur est nul alors l’un au moins des facteurs est nul.
    Ainsi (2x+8)(10x10)=0\left(2x+8\right)\left(10x-10\right)=0 revient à résoudre :
    2x+8=02x+8=0 ou 10x10=010x-10=0
  • D’une part :\red{\text{D'une part :}} résolvons 2x+8=02x+8=0 qui donne 2x=82x=-8 d'où x=82=4x=-\frac{8}{2}=-4
  • D’autre part :\red{\text{D'autre part :}} résolvons 10x10=010x-10=0 qui donne 10x=1010x=10 d'où x=1010=1x=\frac{10}{10}=1
  • Les solutions de l'équation sont alors :
    S={4;1}S=\left\{-4;1\right\}

    Question 3

    (2x+5)2(7x4)2=0\left(2x+5\right)^{2}-\left(7x-4\right)^{2}=0

    Correction
    Il est impératif ici de factoriser l'expression à l'aide de l'identité remarquable donnée ci-dessous :
    • a2b2=(ab)(a+b)a^{2} -b^{2}=\left(a-b\right)\left(a+b\right)
    (2x+5)2(7x4)2=0\left(2x+5\right)^{2}-\left(7x-4\right)^{2}=0 équivaut successivement à :
    (2x+5)2(7x4)2=0\left({\color{red}2x+5}\right)^{2}-\left({\color{blue}7x-4}\right)^{2}=0
    Ici nous avons a=2x+5{\color{red}a=2x+5} et b=7x4{\color{blue}b=7x-4}. Il vient alors que :
    (2x+5(7x4))(2x+5+(7x4))=0\left({\color{red}2x+5}-{\color{blue}(7x-4)}\right)\left({\color{red}2x+5}+{\color{blue}(7x-4)}\right)=0
    (2x+57x+4)(2x+5+7x4)=0\left({\color{red}2x+5}-{\color{blue}7x+4}\right)\left({\color{red}2x+5}+{\color{blue}7x-4}\right)=0
    (5x+9)(9x+1)=0\left(-5x+9\right)\left(9x+1\right)=0 . Il s'agit d'une équation produit nul.
    Or si un produit de facteur est nul alors l’un au moins des facteurs est nul.
    Ainsi (5x+9)(9x+1)=0\left(-5x+9\right)\left(9x+1\right)=0 revient à résoudre :
    5x+9=0-5x+9=0 ou 9x+1=09x+1=0
  • D’une part :\red{\text{D'une part :}} résolvons 5x+9=0-5x+9=0 qui donne 5x=9-5x=-9 d'où x=95=95x=\frac{-9}{-5}=\frac{9}{5}
  • D’autre part :\red{\text{D'autre part :}} résolvons 9x+1=09x+1=0 qui donne 9x=19x=-1 d'où x=19x=\frac{-1}{9}
  • Les solutions de l'équation sont alors :
    S={19;95}S=\left\{-\frac{1}{9};\frac{9}{5}\right\}

    Question 4

    64(4x12)2=064-\left(4x-12\right)^{2}=0

    Correction
    Il est impératif ici de factoriser l'expression à l'aide de l'identité remarquable donnée ci-dessous :
    • a2b2=(ab)(a+b)a^{2} -b^{2}=\left(a-b\right)\left(a+b\right)
    64(4x12)2=064-\left(4x-12\right)^{2}=0 équivaut successivement à :
    82(4x12)2=08^{2}-\left(4x-12\right)^{2}=0
    Ici nous avons a=8{\color{red}a=8} et b=4x12{\color{blue}b=4x-12}. Il vient alors que :
    (8(4x12))(8+(4x12))=0\left({\color{red}8}-{\color{blue}(4x-12)}\right)\left({\color{red}8}+{\color{blue}(4x-12)}\right)=0
    (84x+12)(8+4x12)=0\left({\color{red}8}-{\color{blue}4x+12}\right)\left({\color{red}8}+{\color{blue}4x-12}\right)=0
    (204x)(4x4)=0\left(20-4x\right)\left(4x-4\right)=0 . Il s'agit d'une équation produit nul.
    Or si un produit de facteur est nul alors l’un au moins des facteurs est nul.
    Ainsi (204x)(4x4)=0\left(20-4x\right)\left(4x-4\right)=0 revient à résoudre :
    204x20-4x ou 4x4=04x-4=0
  • D’une part :\red{\text{D'une part :}} résolvons 204x=020-4x=0 qui donne 4x=20-4x=-20 d'où x=204=5x=\frac{-20}{-4}=5
  • D’autre part :\red{\text{D'autre part :}} résolvons 4x4=04x-4=0 qui donne 4x=44x=4 d'où x=44=1x=\frac{4}{4}=1
  • Les solutions de l'équation sont alors :
    S={1;5}S=\left\{1;5\right\}