Résoudre une inéquation quotient - Exercice 1

25 min
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Résoudre les inéquations suivantes :
Question 1

2x−8x+3≤0\dfrac{2x-8}{x+3}\le0

Correction
Pour résoudre cette inéquation, il faut tout d'abord faire le tableau de signe de l'expression 2x−8x+3\dfrac{2x-8}{x+3}.

Pour étudier le signe d'un quotient :
  • On cherche les valeurs qui annulent le dénominateur. (valeurs interdites)
  • On étudie le signe du numérateur et du dénominateur et on regroupe dans un tableau le signe de chaque terme.
  • On utilise la règle des signes pour remplir la dernière ligne.
En italique ce sont des phrases explicatives qui ne doivent pas apparaitre sur vos copies, elles servent juste à vous expliquer le raisonnement.
  • D’une part :\red{\text{D'une part :}}
  • 2x−8=0⇔2x=8⇔x=82=42x-8=0\Leftrightarrow 2x=8\Leftrightarrow x=\dfrac{8}{2}=4
    Soit x↦2x−8x\mapsto 2x-8 est une fonction affine croissante car son coefficient directeur a=2>0a=2>0. (Cela signifie que la fonction MONTE donc on commencera dans la ligne 2x−82x-8 par le signe (−)\left(-\right) et dès que l'on dépasse la valeur x=4x=4 on mettra le signe (+)\left(+\right) dans le tableau de signe.)
  • D’autre part :\red{\text{D'autre part :}}
  • x+3=0⇔x=−3x+3=0\Leftrightarrow x=-3 . Attention, ici x=−3x=-3 est la valeur interdite.
    Soit x↦x+3x\mapsto x+3 est une fonction affine croissante car son coefficient directeur a=1>0a=1>0. (Cela signifie que la fonction MONTE donc on commencera dans la ligne x+3x+3 par le signe (−)\left(-\right) et dès que l'on dépasse la valeur x=−3x=-3 on mettra le signe (+)\left(+\right) dans le tableau de signe.)
    Le tableau du signe du quotient est donné ci-dessous :
    (La double barre dans le tableau indique que x=−3x=-3 est une valeur interdite)
    Maintenant que nous avons le tableau de signe, nous allons pouvoir résoudre l'inéquation 2x−8x+3≤0\dfrac{2x-8}{x+3}\le0. Il nous faut regarder la dernière ligne du tableau de signe. En effet, 2x−8x+3≤0\dfrac{2x-8}{x+3}\le0 signifie que nous cherchons le signe moins{\color{red}\text{moins}} dans la dernière ligne du tableau de signe. Comme l'inégalité est large, la valeur x=4x=4 qui annule le numérateur fait partie des solutions (crochet fermé), mais la valeur interdite x=−3x=-3 n'en fait jamais partie (crochet ouvert).
    Ainsi :
    S=]−3;4]S=\left]-3;4\right]
    Question 2

    x+52x−6>0\dfrac{x+5}{2x-6}>0

    Correction
    Pour résoudre cette inéquation, il faut tout d'abord faire le tableau de signe de l'expression x+52x−6\dfrac{x+5}{2x-6}.

    Pour étudier le signe d'un quotient :
    • On cherche les valeurs qui annulent le dénominateur. (valeurs interdites)
    • On étudie le signe du numérateur et du dénominateur et on regroupe dans un tableau le signe de chaque terme.
    • On utilise la règle des signes pour remplir la dernière ligne.
    En italique ce sont des phrases explicatives qui ne doivent pas apparaitre sur vos copies, elles servent juste à vous expliquer le raisonnement.
  • D’une part :\red{\text{D'une part :}}
  • x+5=0⇔x=−5x+5=0\Leftrightarrow x=-5
    Soit x↦x+5x\mapsto x+5 est une fonction affine croissante car son coefficient directeur a=1>0a=1>0. (Cela signifie que la fonction MONTE donc on commencera dans la ligne x+5x+5 par le signe (−)\left(-\right) et dès que l'on dépasse la valeur x=−5x=-5 on mettra le signe (+)\left(+\right) dans le tableau de signe.)
  • D’autre part :\red{\text{D'autre part :}}
  • 2x−6=0⇔2x=6⇔x=62=32x-6=0\Leftrightarrow 2x=6\Leftrightarrow x=\dfrac{6}{2}=3 . Attention, ici x=3x=3 est la valeur interdite.
    Soit x↦2x−6x\mapsto 2x-6 est une fonction affine croissante car son coefficient directeur a=2>0a=2>0. (Cela signifie que la fonction MONTE donc on commencera dans la ligne 2x−62x-6 par le signe (−)\left(-\right) et dès que l'on dépasse la valeur x=3x=3 on mettra le signe (+)\left(+\right) dans le tableau de signe.)
    Le tableau du signe du quotient est donné ci-dessous :
    (La double barre dans le tableau indique que x=3x=3 est une valeur interdite)
    Maintenant que nous avons le tableau de signe, nous allons pouvoir résoudre l'inéquation x+52x−6>0\dfrac{x+5}{2x-6}>0. Il nous faut regarder la dernière ligne du tableau de signe. En effet, x+52x−6>0\dfrac{x+5}{2x-6}>0 signifie que nous cherchons le signe plus{\color{red}\text{plus}} dans la dernière ligne du tableau de signe. Comme l'inégalité est stricte, la valeur x=−5x=-5 qui annule le numérateur ne fait pas partie des solutions, et la valeur interdite x=3x=3 n'en fait jamais partie (crochets ouverts).
    Ainsi :
    S=]−∞;−5[∪]3;+∞[S=\left]-\infty;-5\right[\cup\left]3;+\infty\right[
    Question 3

    −3x+6x+1≥0\dfrac{-3x+6}{x+1}\ge0

    Correction
    Pour résoudre cette inéquation, il faut tout d'abord faire le tableau de signe de l'expression −3x+6x+1\dfrac{-3x+6}{x+1}.

    Pour étudier le signe d'un quotient :
    • On cherche les valeurs qui annulent le dénominateur. (valeurs interdites)
    • On étudie le signe du numérateur et du dénominateur et on regroupe dans un tableau le signe de chaque terme.
    • On utilise la règle des signes pour remplir la dernière ligne.
    En italique ce sont des phrases explicatives qui ne doivent pas apparaitre sur vos copies, elles servent juste à vous expliquer le raisonnement.
  • D’une part :\red{\text{D'une part :}}
  • −3x+6=0⇔−3x=−6⇔x=−6−3=2-3x+6=0\Leftrightarrow -3x=-6\Leftrightarrow x=\dfrac{-6}{-3}=2
    Soit x↦−3x+6x\mapsto -3x+6 est une fonction affine décroissante car son coefficient directeur a=−3<0a=-3<0. (Cela signifie que la fonction DESCEND donc on commencera dans la ligne −3x+6-3x+6 par le signe (+)\left(+\right) et dès que l'on dépasse la valeur x=2x=2 on mettra le signe (−)\left(-\right) dans le tableau de signe.)
  • D’autre part :\red{\text{D'autre part :}}
  • x+1=0⇔x=−1x+1=0\Leftrightarrow x=-1 . Attention, ici x=−1x=-1 est la valeur interdite.
    Soit x↦x+1x\mapsto x+1 est une fonction affine croissante car son coefficient directeur a=1>0a=1>0. (Cela signifie que la fonction MONTE donc on commencera dans la ligne x+1x+1 par le signe (−)\left(-\right) et dès que l'on dépasse la valeur x=−1x=-1 on mettra le signe (+)\left(+\right) dans le tableau de signe.)
    Le tableau du signe du quotient est donné ci-dessous :
    (La double barre dans le tableau indique que x=−1x=-1 est une valeur interdite)
    Maintenant que nous avons le tableau de signe, nous allons pouvoir résoudre l'inéquation −3x+6x+1≥0\dfrac{-3x+6}{x+1}\ge0. Il nous faut regarder la dernière ligne du tableau de signe. En effet, −3x+6x+1≥0\dfrac{-3x+6}{x+1}\ge0 signifie que nous cherchons le signe plus{\color{red}\text{plus}} dans la dernière ligne du tableau de signe. Comme l'inégalité est large, la valeur x=2x=2 qui annule le numérateur fait partie des solutions (crochet fermé), mais la valeur interdite x=−1x=-1 n'en fait jamais partie (crochet ouvert).
    Ainsi :
    S=]−1;2]S=\left]-1;2\right]
    Question 4

    4x−4−x+6<0\dfrac{4x-4}{-x+6}<0

    Correction
    Pour résoudre cette inéquation, il faut tout d'abord faire le tableau de signe de l'expression 4x−4−x+6\dfrac{4x-4}{-x+6}.

    Pour étudier le signe d'un quotient :
    • On cherche les valeurs qui annulent le dénominateur. (valeurs interdites)
    • On étudie le signe du numérateur et du dénominateur et on regroupe dans un tableau le signe de chaque terme.
    • On utilise la règle des signes pour remplir la dernière ligne.
    En italique ce sont des phrases explicatives qui ne doivent pas apparaitre sur vos copies, elles servent juste à vous expliquer le raisonnement.
  • D’une part :\red{\text{D'une part :}}
  • 4x−4=0⇔4x=4⇔x=44=14x-4=0\Leftrightarrow 4x=4\Leftrightarrow x=\dfrac{4}{4}=1
    Soit x↦4x−4x\mapsto 4x-4 est une fonction affine croissante car son coefficient directeur a=4>0a=4>0. (Cela signifie que la fonction MONTE donc on commencera dans la ligne 4x−44x-4 par le signe (−)\left(-\right) et dès que l'on dépasse la valeur x=1x=1 on mettra le signe (+)\left(+\right) dans le tableau de signe.)
  • D’autre part :\red{\text{D'autre part :}}
  • −x+6=0⇔−x=−6⇔x=6-x+6=0\Leftrightarrow -x=-6\Leftrightarrow x=6 . Attention, ici x=6x=6 est la valeur interdite.
    Soit x↦−x+6x\mapsto -x+6 est une fonction affine décroissante car son coefficient directeur a=−1<0a=-1<0. (Cela signifie que la fonction DESCEND donc on commencera dans la ligne −x+6-x+6 par le signe (+)\left(+\right) et dès que l'on dépasse la valeur x=6x=6 on mettra le signe (−)\left(-\right) dans le tableau de signe.)
    Le tableau du signe du quotient est donné ci-dessous :
    (La double barre dans le tableau indique que x=6x=6 est une valeur interdite)
    Maintenant que nous avons le tableau de signe, nous allons pouvoir résoudre l'inéquation 4x−4−x+6<0\dfrac{4x-4}{-x+6}<0. Il nous faut regarder la dernière ligne du tableau de signe. En effet, 4x−4−x+6<0\dfrac{4x-4}{-x+6}<0 signifie que nous cherchons le signe moins{\color{red}\text{moins}} dans la dernière ligne du tableau de signe. Comme l'inégalité est stricte, la valeur x=1x=1 qui annule le numérateur ne fait pas partie des solutions, et la valeur interdite x=6x=6 n'en fait jamais partie (crochets ouverts).
    Ainsi :
    S=]−∞;1[∪]6;+∞[S=\left]-\infty;1\right[\cup\left]6;+\infty\right[

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