La Spécialité Maths en Première

L'essentiel pour réussir ses devoirs

Polynômes du second degré

Exercice 6

On pose $f(x)=3x^2+x-4$

  • De quelle nature est $f$?

  • Proposer une racine évidente de $f$.

  • Quel est le produit des racines de $f$?

  • En déduire la seconde racine de $f$.

  • Donner la forme factorisée de $f$.

  • Vérifier que $f$ admet pour forme canonique $3(x+{1}/{6})^2-{49}/{12}$.

  • Choisir la forme de $f$ la plus adaptée pour résoudre chacune des équations suivantes.
    (1)  $f(x)+{49}/{12}=0$
    (2)  $f(x)=0$
    (3)  $f(x)+4=0$
Solution...
Corrigé

On pose $f(x)=3x^2+x-4$

  • $f$ est un trinôme du second degré avec $a=3$, $b=1$ et $c=-4$.

  • Il est évident que $f(1)=0$. Donc $1$ est une racine évidente de $f$.

  • Le trinôme $f$ ayant au moins une racine, on peut considérer le produit $p$ de ses racines.
    Comme $p={c}/{a}$, on obtient: $p={-4}/{3}$
    A retenir: si le polynôme du second degré $ax^2+bx+c$ a un discriminant positif ou nul, alors la somme de ses racines (éventuellement confondues) vaut $s={-b}/{a}$ et leur produit vaut $p={c}/{a}$.

  • Soit $x_2$ la seconde racine du trinôme $f$.
    Comme $1$ est la première racine, on a donc: $1×x_2={-4}/{3}$
    Et donc: $x_2={-4}/{3}$

  • Par conséquent, la forme factorisée de $f$ est:
    $f(x)=3(x-1)(x+{4}/{3})$.

  • L'expression proposée est bien une forme canonique de trinôme.
    On développe: $3(x+{1}/{6})^2-{49}/{12}=3(x^2+2×x×{1}/{6}+({1}/{6})^2)-{49}/{12}$
    Donc: $3(x+{1}/{6})^2-{49}/{12}=3(x^2+{1}/{3}x+{1}/{36})-{49}/{12}$
    Donc: $3(x+{1}/{6})^2-{49}/{12}=3x^2+x+{1}/{12})-{49}/{12}$
    Donc: $3(x+{1}/{6})^2-{49}/{12}=3x^2+x+-4$
    Donc: $3(x+{1}/{6})^2-{49}/{12}=f(x)$
    Donc $f$ admet pour forme canonique $3(x+{1}/{6})^2-{49}/{12}$.

  • (1)$⇔$ $f(x)+{49}/{12}=0$ $⇔$ $3(x+{1}/{6})^2-{49}/{12}+{49}/{12}=0$
    (1)$⇔$ $3(x+{1}/{6})^2=0$ $⇔$ $(x+{1}/{6})^2=0$
    (1)$⇔$ $x+{1}/{6}=0$ $⇔$ $x=-{1}/{6}$
    Donc S$=\{-{1}/{6}\}$

    (2)$⇔$ $f(x)=0$ $⇔$ $3(x-1)(x+{4}/{3})=0$
    (2)$⇔$ $3=0$ (impossible) ou $x-1=0$ ou $x+{4}/{3}=0$
    (2)$⇔$ $x=1$ ou $x=-{4}/{3}$
    Donc S$=\{-{4}/{3};1\}$
    Ceci était évident; on retrouve les racines du trinôme!

    (3)$⇔$ $f(x)+4=0$ $⇔$ $3x^2+x-4+4=0$ $⇔$ $3x^2+x=0$
    Le membre de gauche est un trinôme de terme constant nul. Sa factorisation est évidente!
    (3)$⇔$ $x(3x+1)=0$ $⇔$ $x=0$ ou $3x+1=0$
    (3)$⇔$ $x=0$ ou $x=-{1}/{3}$
    Donc S$=\{-{1}/{3};0\}$
Réduire...

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