Exercice 67

Factorisez aussi complètement que possible :

  1. \(a^{2}(x - y) - b^{2}(x - y)\)
  2. \(16(a - b) - x^{4}(a - b)\)
  3. \(2ab^{2}(2x + y) - 2ay^{2}(2x + y)\)
  4. \(a^{2}(a - b) + b^{2}(b - a)\)
  5. \(9(2x - y) + y^{2}(y - 2x)\)
  6. \(a^{8}(x^{2} - y^{2}) + (y^{2} - x^{2})\)

Réponse

Résumé des factorisations :

  1. \((x - y)(a - b)(a + b)\)
  2. \((a - b)(2 - x)(2 + x)(4 + x^{2})\)
  3. \(2a(2x + y)(b - y)(b + y)\)
  4. \((a - b)^{2}(a + b)\)
  5. \((2x - y)(3 - y)(3 + y)\)
  6. \((x - y)(x + y)(a - 1)(a + 1)(a^{2} + 1)(a^{4} + 1)\)

Corrigé détaillé

Bien sûr, voici les corrections détaillées pour chaque exercice de factorisation :


1. Factorisez aussi complètement que possible :

\[ a^{2}(x - y) - b^{2}(x - y) \]

Étape 1 : Identifier le facteur commun

Les deux termes de l’expression contiennent le facteur commun \((x - y)\).

Étape 2 : Factoriser le facteur commun

Factorisons \((x - y)\) :

\[ a^{2}(x - y) - b^{2}(x - y) = (x - y)(a^{2} - b^{2}) \]

Étape 3 : Reconnaître une différence de carrés

L’expression \(a^{2} - b^{2}\) est une différence de carrés, que l’on peut factoriser davantage :

\[ a^{2} - b^{2} = (a - b)(a + b) \]

Étape 4 : Écrire la factorisation complète

En remplaçant dans l’expression précédente, on obtient :

\[ (x - y)(a - b)(a + b) \]

Réponse finale :

\[ (x - y)(a - b)(a + b) \]


2. Factorisez aussi complètement que possible :

\[ 16(a - b) - x^{4}(a - b) \]

Étape 1 : Identifier le facteur commun

Les deux termes contiennent le facteur commun \((a - b)\).

Étape 2 : Factoriser le facteur commun

Factorisons \((a - b)\) :

\[ 16(a - b) - x^{4}(a - b) = (a - b)(16 - x^{4}) \]

Étape 3 : Reconnaître une différence de carrés

L’expression \(16 - x^{4}\) peut être vue comme une différence de carrés :

\[ 16 - x^{4} = (4)^{2} - (x^{2})^{2} = (4 - x^{2})(4 + x^{2}) \]

Étape 4 : Factoriser davantage si possible

L’expression \(4 - x^{2}\) est encore une différence de carrés :

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

L’expression \(4 + x^{2}\) ne se factorise pas davantage avec des nombres réels.

Étape 5 : Écrire la factorisation complète

En combinant toutes les factorisations précédentes :

\[ (a - b)(2 - x)(2 + x)(4 + x^{2}) \]

Réponse finale :

\[ (a - b)(2 - x)(2 + x)(4 + x^{2}) \]


3. Factorisez aussi complètement que possible :

\[ 2ab^{2}(2x + y) - 2ay^{2}(2x + y) \]

Étape 1 : Identifier le facteur commun

Les deux termes contiennent les facteurs communs \(2a\) et \((2x + y)\).

Étape 2 : Factoriser les facteurs communs

Factorisons \(2a(2x + y)\) :

\[ 2ab^{2}(2x + y) - 2ay^{2}(2x + y) = 2a(2x + y)(b^{2} - y^{2}) \]

Étape 3 : Reconnaître une différence de carrés

L’expression \(b^{2} - y^{2}\) est une différence de carrés et peut être factorisée :

\[ b^{2} - y^{2} = (b - y)(b + y) \]

Étape 4 : Écrire la factorisation complète

En remplaçant dans l’expression précédente :

\[ 2a(2x + y)(b - y)(b + y) \]

Réponse finale :

\[ 2a(2x + y)(b - y)(b + y) \]


4. Factorisez aussi complètement que possible :

\[ a^{2}(a - b) + b^{2}(b - a) \]

Étape 1 : Simplifier les termes

Observons que \(b - a = -(a - b)\). Remplaçons dans l’expression :

\[ a^{2}(a - b) + b^{2}(b - a) = a^{2}(a - b) - b^{2}(a - b) \]

Étape 2 : Identifier le facteur commun

Les deux termes contiennent le facteur commun \((a - b)\).

Étape 3 : Factoriser le facteur commun

Factorisons \((a - b)\) :

\[ a^{2}(a - b) - b^{2}(a - b) = (a - b)(a^{2} - b^{2}) \]

Étape 4 : Reconnaître une différence de carrés

L’expression \(a^{2} - b^{2}\) est une différence de carrés et peut être factorisée :

\[ a^{2} - b^{2} = (a - b)(a + b) \]

Étape 5 : Écrire la factorisation complète

En combinant les factorisations :

\[ (a - b)(a - b)(a + b) = (a - b)^{2}(a + b) \]

Réponse finale :

\[ (a - b)^{2}(a + b) \]


5. Factorisez aussi complètement que possible :

\[ 9(2x - y) + y^{2}(y - 2x) \]

Étape 1 : Réarranger les termes

Observons que \(y - 2x = -(2x - y)\). Remplaçons dans l’expression :

\[ 9(2x - y) + y^{2}(y - 2x) = 9(2x - y) - y^{2}(2x - y) \]

Étape 2 : Identifier le facteur commun

Les deux termes contiennent le facteur commun \((2x - y)\).

Étape 3 : Factoriser le facteur commun

Factorisons \((2x - y)\) :

\[ 9(2x - y) - y^{2}(2x - y) = (2x - y)(9 - y^{2}) \]

Étape 4 : Reconnaître une différence de carrés

L’expression \(9 - y^{2}\) est une différence de carrés et peut être factorisée :

\[ 9 - y^{2} = (3)^{2} - y^{2} = (3 - y)(3 + y) \]

Étape 5 : Écrire la factorisation complète

En combinant les factorisations :

\[ (2x - y)(3 - y)(3 + y) \]

Réponse finale :

\[ (2x - y)(3 - y)(3 + y) \]


6. Factorisez aussi complètement que possible :

\[ a^{8}(x^{2} - y^{2}) + (y^{2} - x^{2}) \]

Étape 1 : Simplifier l’expression

Remarquons que \(y^{2} - x^{2} = -(x^{2} - y^{2})\). Remplaçons dans l’expression :

\[ a^{8}(x^{2} - y^{2}) + (y^{2} - x^{2}) = a^{8}(x^{2} - y^{2}) - (x^{2} - y^{2}) \]

Étape 2 : Identifier le facteur commun

Les deux termes contiennent le facteur commun \((x^{2} - y^{2})\).

Étape 3 : Factoriser le facteur commun

Factorisons \((x^{2} - y^{2})\) :

\[ a^{8}(x^{2} - y^{2}) - (x^{2} - y^{2}) = (x^{2} - y^{2})(a^{8} - 1) \]

Étape 4 : Reconnaître une différence de carrés

L’expression \(x^{2} - y^{2}\) est une différence de carrés et peut être factorisée :

\[ x^{2} - y^{2} = (x - y)(x + y) \]

De plus, \(a^{8} - 1\) est également une différence de carrés :

\[ a^{8} - 1 = (a^{4})^{2} - 1^{2} = (a^{4} - 1)(a^{4} + 1) \]

Étape 5 : Factoriser davantage si possible

Factorisons \(a^{4} - 1\) :

\[ a^{4} - 1 = (a^{2})^{2} - 1^{2} = (a^{2} - 1)(a^{2} + 1) = (a - 1)(a + 1)(a^{2} + 1) \]

L’expression \(a^{4} + 1\) ne se factorise pas davantage avec des nombres réels.

Étape 6 : Écrire la factorisation complète

En combinant toutes les factorisations :

\[ (x - y)(x + y)(a - 1)(a + 1)(a^{2} + 1)(a^{4} + 1) \]

Réponse finale :

\[ (x - y)(x + y)(a - 1)(a + 1)(a^{2} + 1)(a^{4} + 1) \]


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