Source Latex: Devoir corrigé de mathématiques: 2nd degré - Première générale, spé maths

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Type: Corrigé de devoir

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Description

Devoir corrigé de mathématiques, spécialité mathématiques en première générale: trinôme du 2nd degré - équations et inéquations du second degré

Niveau

Première générale, spécialité mathématiques

Table des matières

• Equations et inéquations du second degré
• Fonction du 2nd degré avec un paramètre

Mots clé

première générale, 2nd degré, second degré, maths, mathématiques, équations

Sujet du devoir

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    pdfauthor={Yoann Morel},
    pdfsubject={Corrigé du devoir de mathématiques première générale, spécialité mathématiques},
    pdftitle={Correction du devoir de mathématiques première générale, spécialité maths},
    pdfkeywords={2nd degré, trinome, devoir de mathématiques, inéquation, tableau de signe, second degré}
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% Raccourcis diverses:
\newcommand{\nwc}{\newcommand}
\nwc{\dsp}{\displaystyle}
\nwc{\bge}{\begin{equation}}\nwc{\ene}{\end{equation}}
\nwc{\bgar}{\begin{array}}\nwc{\enar}{\end{array}}
\nwc{\bgit}{\begin{itemize}}\nwc{\enit}{\end{itemize}}
\nwc{\bgen}{\begin{enumerate}}\nwc{\enen}{\end{enumerate}}

\nwc{\la}{\left\{}\nwc{\ra}{\right\}}
\nwc{\lp}{\left(}\nwc{\rp}{\right)}
\nwc{\lb}{\left[}\nwc{\rb}{\right]}

\nwc{\ul}{\underline}
\nwc{\tm}{\times}
\nwc{\V}{\overrightarrow}
\newcommand{\zb}{\mbox{$0\hspace{-0.67em}\mid$}}
\newcommand{\db}{\mbox{$\hspace{0.1em}|\hspace{-0.67em}\mid$}}
\newcommand{\ct}{\centerline}

\def\N{{\rm I\kern-.1567em N}}
\def\D{{\rm I\kern-.1567em D}}
\def\R{{\rm I\kern-.1567em R}}
\def\C{{\rm C\kern-4.7pt
\vrule height 7.7pt width 0.4pt depth -0.5pt \phantom {.}}}
\def\Q{\mathbb{Q}}
\def\Z{{\sf Z\kern-4.5pt Z}}
\def\euro{\mbox{\raisebox{.25ex}{{\it =}}\hspace{-.5em}{\sf C}}}

\newcounter{nex}[section]\setcounter{nex}{0}
\newenvironment{EX}{%
\stepcounter{nex}
\medskip{\noindent{{\bf Exercice }}\arabic{nex}}\hspace{0.5cm}
}{}
\nwc{\bgex}{\begin{EX}}\nwc{\enex}{\end{EX}}

\nwc{\bgfg}{\begin{figure}}\nwc{\enfg}{\end{figure}}
\nwc{\epsx}{\epsfxsize}\nwc{\epsy}{\epsfysize}
\nwc{\bgmp}{\begin{minipage}}\nwc{\enmp}{\end{minipage}}
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	\protect\vspace*{\fill}}
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\lfoot{Y. Morel - \href{https://xymaths.fr/Lycee/premiere-generale-specialite-mathematiques/}{xymaths - 1ère spécialité}}
\cfoot{}
\rfoot{Corrigé du devoir de mathématiques - \thepage/\pageref{LastPage}}
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\begin{document}
%\thispagestyle{empty}

\vspace*{-2em}

\ct{\bf\Large{Correction du devoir de math\'ematiques}}
\setcounter{nex}{0}
\medskip


\bgex
a) $2x^2+5x+2=0$ est un trin\^ome du 2nd degr\'e de discriminant 
$\Delta=9=3^2>0$ et admet donc deux racines r\'eelles: 
$\mathcal{S}=\la -2\,;\,-\dfrac12\ra$

b) $x^2=7x \iff x^2-7x=0 \iff x(x-7)=0$
  soit $x=0$ ou $x=7.$

c) $-x^2+7x-3=5-2x \iff x^2-9x+8=0$\\ 
  $\Delta=49=7^2>0$, 
  donc l'\'equation admet deux racines r\'eelles distinctes :
  $x_1=8$ et $x_2=1$. 

d) C'est le trin\^ome du a) qui a deux racines $2$ et $-\dfrac12$. 
Ce trin\^ome est donc strictement n\'egatif sur 
$\mathcal{S}=\Bigl]-2;-\dfrac12\Bigr[$. 

e) On cherche le signe du trin\^ome du d\'enominateur. \\
Son discriminant est $\Delta=11^2+4\tm2\tm6=169=13^2>0$. 

Le trin\^ome admet donc deux racines r\'eelles distinctes: 
$x_1=-6$ et $x_2=\dfrac{1}{2}$. 

On peut alors dresser le tableau de signe de cette fraction: 
\[\begin{tabular}{|c|lcccccccr|}\hline
$x$ & $-\infty$ & &$-6$& &$-\frac{2}{3}$& &$\frac{1}{2}$&&$+\infty$ 
\\\hline
$3x+2$&          &-& $|$ &-&      \zb    &+&$|$&+&\\\hline
$2x^2+11x-6$&   &+& \zb&-&      $|$    &-&\zb&+&\\\hline
$\frac{3x+2}{2x^2+11x-6}$&
 &-& \db&+& \zb    &-&\db&+& \\\hline
\end{tabular}
\]
On en d\'eduit les solutions de l'in\'equation: 
$\mathcal{S}=\bigr]-6\,;\,-\dfrac{2}{3}\bigr]
    \cup\bigr]\dfrac{1}{2}\,;\,+\infty\bigl[$

%f) 
%$\dfrac{1}{x+2}+\dfrac{3}{x}\leqslant-2
%\iff \dfrac{2x^2+8x+6}{x(x+2)}\leqslant0
%\iff \dfrac{x^2+4x+3}{x(x+2)}\leqslant0$
%
%Le num\'erateur est un trin\^ome du second degr\'e de discriminant 
%$\Delta=4=2^2>0$ et admet donc deux racines r\'eelles distinctes 
%$x_1=-3$ et $x_2=-1$. On peut alors dresser le tableau de signes: 
%\[\begin{tabular}{|c|lcccccccccr|}\hline
%$x$ & $-\infty$ & &$-3$& &$-2$& &$-1$& &$0$& &$+\infty$ 
%\\\hline
%$x^2+4x+3$&   &+& \zb&-&      $|$    &-&\zb&+& $|$ &$+$&\\\hline
%$x(x+2)$& &+& $|$ &+& \zb &-&$|$&-& \zb & +&\\\hline
%$\dfrac{x^2+4x+3}{x(x+2)}$
%& &+& \zb &-& \db &+&\zb&-& \db & +&\\\hline
%\end{tabular}
%\]
%Ainsi, $\mathcal{S}=[-3;-2[\cup[-1;0[$.
\enex

\bgex
Soit $f(x)=x^2+mx+m$, o\`u $m$ d\'esigne un nombre r\'eel. 

\bgen
\item $f(1)=1^2+m+1=1+2m=0 \iff m=-\dfrac12$. 

  Le produit des racines valant $\dfrac{c}{a}=m=-\dfrac12$, 
  on en d\'eduit que la deuxi\`eme racine est $-\dfrac12$. 

\item $f$ admet deux racines distinctes si et seulement si 
  $\Delta>0$, 
  soit 
  $\Delta=m^2-4m>0$. 

  $\Delta$ est un trin\^ome du second degr\'e qui a pour racines \'evidentes 
  $0$ et $4$, et qui est positif \`a l'ext\'erieur de ses racines. 

  Ainsi, 
  $f$ admet 2 racines $\iff\Delta>0\iff m\in]-\infty;0[\cup]4;+\infty[$. 

\item $f(x)>1\iff x^2+mx+(m-1)>0$. 

  Ce trin\^ome est toujours positif (ne change jamais de signe, et en
  particulier ne s'annule jamais) 
  si $\Delta=m^2-4(m-1)=m^2-4m+4=(m-2)^2<0$, 
  ce qui est impossible, un carr\'e \'etant toujours positif ou nul. 

  Ainsi, il n'existe pas de valeur de $m$ telle que 
  $f(x)>1$ pour tout r\'eel $x$. 
\enen
\enex

\label{LastPage}
\end{document}

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