🇨🇩 Algèbre : expressions littérales et équations

Équations du 1er degré dans D

⏱ 25 minProgramme officiel : CD-E7-ALG-05

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🎯 Dans cette leçon, tu vas apprendre à

  • Résoudre une équation du 1er degré à une inconnue, y compris à coefficients fractionnaires.
  • Modéliser par une équation des problèmes liés au commerce, à la santé et à l’environnement.

La leçon

Introduction

Mbuyi achète 3 cahiers et un stylo à 800800 FC ; il paie 5 3005\,300 FC en tout. Quel est le prix d’un cahier ? Si l’on appelle xx ce prix, on peut écrire 3x+800=5 3003x+800=5\,300 : c’est une équation. Dans cette leçon, tu apprends à résoudre les équations du 1er degré à une inconnue, même avec des décimaux ou des fractions, et à mettre un problème en équation.

Explication

Équation et solution

Une équation du 1er degré à une inconnue peut s’écrire sous la forme ax+b=cax+b=c, où xx est l’inconnue et a≠0a\ne0. Une solution est une valeur de xx qui rend l’égalité vraie. On travaille ici dans D\mathbb{D}, l’ensemble des décimaux.

Règles d’équivalence (on obtient une équation qui a les mêmes solutions) :

  • on peut ajouter ou soustraire un même nombre aux deux membres ;
  • on peut multiplier ou diviser les deux membres par un même nombre non nul.

Conséquence pratique : un terme qui change de membre change de signe.

Explication

Méthode de résolution

  1. Supprimer les parenthèses (développer).
  2. Si l’équation contient des fractions, multiplier les deux membres par un dénominateur commun pour les faire disparaître.
  3. Regrouper les termes en xx dans un membre et les nombres dans l’autre.
  4. Réduire, puis diviser par le coefficient de xx.
  5. Vérifier en remplaçant xx par la valeur trouvée dans l’équation de départ.

Mettre un problème en équation : choisir l’inconnue (et son unité), traduire l’énoncé par une égalité, résoudre, vérifier, puis répondre par une phrase.

Exemple résolu

Problème : Résous 5x−7=2x+85x-7=2x+8, puis 0,4x+1,2=30{,}4x+1{,}2=3.

Étape 1 : On soustrait 2x2x aux deux membres : 3x−7=83x-7=8.

Étape 2 : On ajoute 77 : 3x=153x=15, donc x=5x=5. Vérification : 5×5−7=185\times5-7=18 et 2×5+8=182\times5+8=18.

Étape 3 : Pour la seconde : 0,4x=3−1,2=1,80{,}4x=3-1{,}2=1{,}8.

Étape 4 : x=1,8÷0,4=18÷4=4,5x=1{,}8\div0{,}4=18\div4=4{,}5. Vérification : 0,4×4,5+1,2=1,8+1,2=30{,}4\times4{,}5+1{,}2=1{,}8+1{,}2=3.

Réponse : x=5x=5 pour la première équation ; x=4,5x=4{,}5 pour la seconde.

Exemple résolu

Problème : Résous x3+x4=72\dfrac{x}{3}+\dfrac{x}{4}=\dfrac{7}{2}.

Étape 1 : Dénominateur commun de 33, 44 et 22 : 1212. On multiplie les deux membres par 1212 : 4x+3x=424x+3x=42.

Étape 2 : 7x=427x=42, donc x=6x=6.

Étape 3 : Vérification : 63+64=2+1,5=3,5=72\dfrac{6}{3}+\dfrac{6}{4}=2+1{,}5=3{,}5=\dfrac{7}{2}.

Réponse : x=6x=6.

Exemple résolu

Problème : Mbuyi achète 33 cahiers identiques et un stylo à 800800 FC. Il paie 5 3005\,300 FC. Quel est le prix d’un cahier ?

Étape 1 : Inconnue : xx, le prix d’un cahier en FC.

Étape 2 : Équation : 3x+800=5 3003x+800=5\,300.

Étape 3 : 3x=4 5003x=4\,500, donc x=1 500x=1\,500.

Étape 4 : Vérification : 3×1 500+800=5 3003\times1\,500+800=5\,300.

Réponse : un cahier coûte 1 5001\,500 FC.

Attention

Attention : quand on multiplie par un dénominateur commun, il faut multiplier tous les termes des deux membres, même ceux qui n’ont pas de dénominateur. Dans x2+1=4\dfrac{x}{2}+1=4, multiplier par 22 donne x+2=8x+2=8, et non x+1=8x+1=8. De même, un signe −- devant une parenthèse change tous les signes à l’intérieur.

À retenir

  • On peut ajouter, soustraire, multiplier ou diviser (par un nombre non nul) les deux membres par le même nombre.
  • Un terme qui change de membre change de signe.
  • Fractions : multiplier tous les termes par un dénominateur commun.
  • Toujours vérifier la solution dans l’équation de départ.
  • Problème : inconnue, équation, résolution, vérification, phrase réponse.

✍️ Exercices

Réponds à un exercice à la fois. Ta réponse est corrigée aussitôt, avec une explication.

Exercice 1 sur 8

★ Facile

Résous l’équation x+7,5=12x+7{,}5=12. Donne la valeur de xx.

Tu peux utiliser la virgule ou le point décimal (2,5 ou 2.5).