Sommaire

Les équations du premier degré

Comprendre ce qu'est une équation

Une équation exprime une égalité dans laquelle apparaît une ou plusieurs inconnues. Résoudre l'équation, c'est trouver toutes les valeurs de l'inconnue qui rendent cette égalité vraie.

Définition
Une équation du premier degré à une inconnue peut se ramener à la forme ax + b = 0, avec a ≠ 0, où x est l'inconnue et a, b sont des nombres. Dans la forme générale ax + b = cx + d, les termes en x sont de degré 1.
Exemple :

Dans 3x + 5 = 17, l'inconnue est x. La valeur x = 4 est une solution, car 3 × 4 + 5 = 17.

QCM : Quelle égalité est une équation du premier degré ?

  1. 4x + 2 = 14
  2. x² + 2 = 14
  3. 4 + 2 = 14

La réponse est a) : l'inconnue y apparaît à la puissance 1.

Préserver l'égalité

On peut imaginer une balance : si les deux plateaux sont à l'équilibre, ajouter ou retirer la même quantité de chaque côté conserve l'équilibre. Pour isoler l'inconnue, on effectue donc la même opération sur les deux membres de l'équation.

Important
Une égalité reste vraie si l'on ajoute ou soustrait un même nombre à ses deux membres, ou si l'on multiplie ou divise ses deux membres par un même nombre non nul.
Méthode
  1. Développe les parenthèses si nécessaire.
  2. Regroupe les termes contenant l'inconnue d'un côté et les nombres de l'autre.
  3. Réduis chaque membre, puis divise par le coefficient de l'inconnue.
  4. Vérifie la valeur obtenue dans l'équation de départ.
Remarque
Le raccourci « un terme change de côté, donc son signe change » résume une opération effectuée aux deux membres. Pour éviter les erreurs, écris les étapes d'égalité, surtout au début.

Résoudre les équations étape par étape

Ajouter ou soustraire

Exemple : résoudre x + 7 = 19.
  1. On soustrait 7 aux deux membres : x + 7 − 7 = 19 − 7.
  2. On obtient x = 12.

Multiplier ou diviser

Exemple : résoudre 5x = 35.
  1. On divise les deux membres par 5 : 5x ÷ 5 = 35 ÷ 5.
  2. On obtient x = 7.

Combiner plusieurs opérations

Exemple : résoudre 4x − 3 = 13.
  1. On ajoute 3 aux deux membres : 4x = 16.
  2. On divise par 4 : x = 4.

Choisis la transformation : pour commencer à résoudre 3x + 8 = 20, quelle opération effectues-tu aux deux membres ?

  1. Ajouter 8
  2. Soustraire 8
  3. Diviser par 3

La bonne transformation est b) : soustraire 8 donne 3x = 12, puis x = 4.

Traiter les parenthèses et l'inconnue des deux côtés

Exemple : résoudre 2(x + 3) = 18.
  1. On développe : 2x + 6 = 18.
  2. On soustrait 6 aux deux membres : 2x = 12.
  3. On divise par 2 : x = 6.
Exemple : résoudre 5x + 2 = 2x + 14.
  1. On soustrait 2x aux deux membres : 3x + 2 = 14.
  2. On soustrait 2 : 3x = 12.
  3. On divise par 3 : x = 4.

Cas particuliers

Après réduction, si les termes en x disparaissent, compare les nombres restants : une égalité vraie pour tout x donne une infinité de solutions; une égalité fausse ne donne aucune solution.

Exemples :
  • 2(x + 1) = 2x + 2 se réduit à 2 = 2 : tous les nombres réels sont solutions.
  • 2(x + 1) = 2x + 5 se réduit à 2 = 5 : il n'y a aucune solution.

Vérifier une solution

Méthode
Remplace l'inconnue par la valeur trouvée dans l'équation initiale, puis calcule séparément le membre de gauche et celui de droite. La valeur est solution si les deux résultats sont égaux.
Exemple : vérifions que x = 4 résout 3x + 5 = 17.

Membre de gauche : 3 × 4 + 5 = 17. Membre de droite : 17. L'égalité est vraie.

Vrai ou faux ? x = 3 est une solution de 2x + 1 = 7.

Vrai. En remplaçant x par 3, on obtient 2 × 3 + 1 = 7.

Modéliser un problème concret

Méthode
  1. Choisis l'inconnue et précise ce qu'elle représente.
  2. Traduis les informations du problème par une égalité.
  3. Résous l'équation, puis vérifie le résultat dans la situation.
  4. Rédige une réponse avec l'unité et le contexte.
Exemple : un prix partagé

Après une remise de 6 €, un article coûte 27 €. On note x son prix avant la remise. La situation se traduit par x − 6 = 27, donc x = 33. Le prix initial était 33 €.

À toi : Un trajet en taxi coûte 4 € de prise en charge, puis 2 € par kilomètre. Le total est de 18 €. Combien de kilomètres le taxi a-t-il parcourus ?

On note x le nombre de kilomètres : 4 + 2x = 18, donc 2x = 14 et x = 7. Le trajet mesure 7 km.

Exercices de synthèse

Résous : 7x − 9 = 26.

On ajoute 9 : 7x = 35. On divise par 7 : x = 5. Vérification : 7 × 5 − 9 = 26.

Résous : 3(x − 2) + 4 = 2x + 8.

On développe et réduit : 3x − 2 = 2x + 8. On soustrait 2x, puis on ajoute 2 : x = 10.

À retenir

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