Exercice 11

Question : Résous les équations suivantes.

  1. \(20x = 8 - 4x^{2}\)

  2. \(5x^{2} = 2x + 6\)

  3. \(5x - 12 = 7x^{2}\)

  4. \(5x^{2} + 15x = -10\)

  5. \(-20x + 80 = -2x^{2}\)

  6. \(4x^{2} + 2 = 7x\)

  7. \(-2x^{2} = 2(x + 2)\)

  8. \((x + 2)(5x - 6) = 120\)

  9. \(70x^{2} + 10 = 85x - 25 + 4x^{2}\)

  10. \(4x^{2} = 10 + 28x\)

Réponse

a) \(20x = 8 - 4x^{2}\)

Solutions : \[ x = \frac{-5 \pm \sqrt{33}}{2} \]

b) \(5x^{2} = 2x + 6\)

Solutions : \[ x = \frac{1 \pm \sqrt{31}}{5} \]

c) \(5x - 12 = 7x^{2}\)

Aucune solution réelle.

d) \(5x^{2} + 15x = -10\)

Solutions : \[ x = -1 \quad \text{et} \quad x = -2 \]

e) \(-20x + 80 = -2x^{2}\)

Aucune solution réelle.

f) \(4x^{2} + 2 = 7x\)

Solutions : \[ x = \frac{7 \pm \sqrt{17}}{8} \]

g) \(-2x^{2} = 2(x + 2)\)

Aucune solution réelle.

h) \((x + 2)(5x - 6) = 120\)

Solutions : \[ x = \frac{-2 \pm 2\sqrt{166}}{5} \]

i) \(70x^{2} + 10 = 85x - 25 + 4x^{2}\)

Aucune solution réelle.

j) \(4x^{2} = 10 + 28x\)

Solutions : \[ x = \frac{7 \pm \sqrt{59}}{2} \]

Corrigé détaillé

a) \(20x = 8 - 4x^{2}\)

Étape 1 : Mettre tous les termes d’un côté de l’équation

Pour résoudre l’équation \(20x = 8 - 4x^{2}\), commençons par déplacer tous les termes du côté gauche de l’équation.

\[ 4x^{2} + 20x - 8 = 0 \]

Étape 2 : Simplifier l’équation

Divisons chaque terme par 4 pour simplifier :

\[ x^{2} + 5x - 2 = 0 \]

Étape 3 : Utiliser la formule quadratique

Pour résoudre une équation de la forme \(ax^{2} + bx + c = 0\), la solution est :

\[ x = \frac{-b \pm \sqrt{b^{2} - 4ac}}{2a} \]

Ici, \(a = 1\), \(b = 5\), et \(c = -2\).

Calculons le discriminant (\(\Delta\)) :

\[ \Delta = b^{2} - 4ac = 25 - 4(1)(-2) = 25 + 8 = 33 \]

Étape 4 : Calculer les solutions

\[ x = \frac{-5 \pm \sqrt{33}}{2} \]

Solutions :

\[ x = \frac{-5 + \sqrt{33}}{2} \quad \text{et} \quad x = \frac{-5 - \sqrt{33}}{2} \]


b) \(5x^{2} = 2x + 6\)

Étape 1 : Mettre tous les termes d’un côté de l’équation

\[ 5x^{2} - 2x - 6 = 0 \]

Étape 2 : Utiliser la formule quadratique

Avec \(a = 5\), \(b = -2\), et \(c = -6\).

Calculons le discriminant :

\[ \Delta = (-2)^{2} - 4(5)(-6) = 4 + 120 = 124 \]

Étape 3 : Calculer les solutions

\[ x = \frac{2 \pm \sqrt{124}}{10} = \frac{2 \pm 2\sqrt{31}}{10} = \frac{1 \pm \sqrt{31}}{5} \]

Solutions :

\[ x = \frac{1 + \sqrt{31}}{5} \quad \text{et} \quad x = \frac{1 - \sqrt{31}}{5} \]


c) \(5x - 12 = 7x^{2}\)

Étape 1 : Mettre tous les termes d’un côté de l’équation

\[ 7x^{2} - 5x + 12 = 0 \]

Étape 2 : Calculer le discriminant

Avec \(a = 7\), \(b = -5\), et \(c = 12\).

\[ \Delta = (-5)^{2} - 4(7)(12) = 25 - 336 = -311 \]

Étape 3 : Analyser le discriminant

Le discriminant est négatif (\(\Delta = -311\)), ce qui signifie qu’il n’y a pas de solutions réelles pour cette équation.

Conclusion :

Aucune solution réelle.


d) \(5x^{2} + 15x = -10\)

Étape 1 : Mettre tous les termes d’un côté de l’équation

\[ 5x^{2} + 15x + 10 = 0 \]

Étape 2 : Simplifier l’équation

Divisons chaque terme par 5 :

\[ x^{2} + 3x + 2 = 0 \]

Étape 3 : Factoriser l’équation

\[ (x + 1)(x + 2) = 0 \]

Étape 4 : Trouver les solutions

\[ x + 1 = 0 \quad \Rightarrow \quad x = -1 \] \[ x + 2 = 0 \quad \Rightarrow \quad x = -2 \]

Solutions :

\[ x = -1 \quad \text{et} \quad x = -2 \]


e) \(-20x + 80 = -2x^{2}\)

Étape 1 : Mettre tous les termes d’un côté de l’équation

\[ -2x^{2} + 20x - 80 = 0 \]

Étape 2 : Simplifier l’équation

Multipliant par -1 pour simplifier :

\[ 2x^{2} - 20x + 80 = 0 \]

Divisons chaque terme par 2 :

\[ x^{2} - 10x + 40 = 0 \]

Étape 3 : Calculer le discriminant

Avec \(a = 1\), \(b = -10\), et \(c = 40\).

\[ \Delta = (-10)^{2} - 4(1)(40) = 100 - 160 = -60 \]

Étape 4 : Analyser le discriminant

Le discriminant est négatif (\(\Delta = -60\)), donc il n’y a pas de solutions réelles.

Conclusion :

Aucune solution réelle.


f) \(4x^{2} + 2 = 7x\)

Étape 1 : Mettre tous les termes d’un côté de l’équation

\[ 4x^{2} - 7x + 2 = 0 \]

Étape 2 : Utiliser la formule quadratique

Avec \(a = 4\), \(b = -7\), et \(c = 2\).

Calculons le discriminant :

\[ \Delta = (-7)^{2} - 4(4)(2) = 49 - 32 = 17 \]

Étape 3 : Calculer les solutions

\[ x = \frac{7 \pm \sqrt{17}}{8} \]

Solutions :

\[ x = \frac{7 + \sqrt{17}}{8} \quad \text{et} \quad x = \frac{7 - \sqrt{17}}{8} \]


g) \(-2x^{2} = 2(x + 2)\)

Étape 1 : Développer le côté droit de l’équation

\[ -2x^{2} = 2x + 4 \]

Étape 2 : Mettre tous les termes d’un côté de l’équation

\[ -2x^{2} - 2x - 4 = 0 \]

Étape 3 : Simplifier l’équation

Multipliant par -1 :

\[ 2x^{2} + 2x + 4 = 0 \]

Divisons chaque terme par 2 :

\[ x^{2} + x + 2 = 0 \]

Étape 4 : Calculer le discriminant

Avec \(a = 1\), \(b = 1\), et \(c = 2\).

\[ \Delta = 1^{2} - 4(1)(2) = 1 - 8 = -7 \]

Étape 5 : Analyser le discriminant

Le discriminant est négatif (\(\Delta = -7\)), donc il n’y a pas de solutions réelles.

Conclusion :

Aucune solution réelle.


h) \((x + 2)(5x - 6) = 120\)

Étape 1 : Développer l’équation

\[ (x + 2)(5x - 6) = 120 \]

Développons le produit :

\[ 5x^{2} - 6x + 10x - 12 = 120 \] \[ 5x^{2} + 4x - 12 = 120 \]

Étape 2 : Mettre tous les termes d’un côté de l’équation

\[ 5x^{2} + 4x - 132 = 0 \]

Étape 3 : Utiliser la formule quadratique

Avec \(a = 5\), \(b = 4\), et \(c = -132\).

Calculons le discriminant :

\[ \Delta = 4^{2} - 4(5)(-132) = 16 + 2640 = 2656 \]

Étape 4 : Simplifier la racine carrée

\[ \sqrt{2656} = \sqrt{16 \times 166} = 4\sqrt{166} \]

Étape 5 : Calculer les solutions

\[ x = \frac{-4 \pm 4\sqrt{166}}{10} = \frac{-2 \pm 2\sqrt{166}}{5} \]

Solutions :

\[ x = \frac{-2 + 2\sqrt{166}}{5} \quad \text{et} \quad x = \frac{-2 - 2\sqrt{166}}{5} \]


i) \(70x^{2} + 10 = 85x - 25 + 4x^{2}\)

Étape 1 : Simplifier l’équation

Regroupons les termes similaires :

\[ 70x^{2} + 10 = 4x^{2} + 85x - 25 \]

Étape 2 : Mettre tous les termes d’un côté de l’équation

\[ 70x^{2} - 4x^{2} - 85x + 10 + 25 = 0 \] \[ 66x^{2} - 85x + 35 = 0 \]

Étape 3 : Utiliser la formule quadratique

Avec \(a = 66\), \(b = -85\), et \(c = 35\).

Calculons le discriminant :

\[ \Delta = (-85)^{2} - 4(66)(35) = 7225 - 9240 = -2015 \]

Étape 4 : Analyser le discriminant

Le discriminant est négatif (\(\Delta = -2015\)), donc il n’y a pas de solutions réelles.

Conclusion :

Aucune solution réelle.


j) \(4x^{2} = 10 + 28x\)

Étape 1 : Mettre tous les termes d’un côté de l’équation

\[ 4x^{2} - 28x - 10 = 0 \]

Étape 2 : Simplifier l’équation

Divisons chaque terme par 2 :

\[ 2x^{2} - 14x - 5 = 0 \]

Étape 3 : Utiliser la formule quadratique

Avec \(a = 2\), \(b = -14\), et \(c = -5\).

Calculons le discriminant :

\[ \Delta = (-14)^{2} - 4(2)(-5) = 196 + 40 = 236 \]

Étape 4 : Simplifier la racine carrée

\[ \sqrt{236} = \sqrt{4 \times 59} = 2\sqrt{59} \]

Étape 5 : Calculer les solutions

\[ x = \frac{14 \pm 2\sqrt{59}}{4} = \frac{7 \pm \sqrt{59}}{2} \]

Solutions :

\[ x = \frac{7 + \sqrt{59}}{2} \quad \text{et} \quad x = \frac{7 - \sqrt{59}}{2} \]


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