Exercice 33

Effectuer les opérations suivantes et simplifier le résultat lorsqu’il y a lieu :

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

Réponse

Réponses simplifiées :

Corrigé détaillé


Exercice 1

Effectuer les opérations suivantes et simplifier le résultat lorsqu’il y a lieu :

\[ \frac{x}{x+y} + \frac{y}{x+y} \]

Correction
  1. Identifiez les dénominateurs communs :

    Les deux fractions ont le même dénominateur \(x + y\).

  2. Additionnez les numérateurs :

    \[ \frac{x}{x+y} + \frac{y}{x+y} = \frac{x + y}{x + y} \]

  3. Simplifiez la fraction :

    \[ \frac{x + y}{x + y} = 1 \]

Réponse simplifiée : \(1\)


Exercice 2

Effectuer les opérations suivantes et simplifier le résultat lorsqu’il y a lieu :

\[ \frac{x^{2}}{x - y} - \frac{y^{2}}{x - y} \]

Correction
  1. Identifiez les dénominateurs communs :

    Les deux fractions ont le même dénominateur \(x - y\).

  2. Soustrayez les numérateurs :

    \[ \frac{x^{2}}{x - y} - \frac{y^{2}}{x - y} = \frac{x^{2} - y^{2}}{x - y} \]

  3. Factorisez le numérateur :

    Le numérateur \(x^{2} - y^{2}\) est une différence de carrés, que l’on peut factoriser ainsi :

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

  4. Simplifiez la fraction :

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

Réponse simplifiée : \(x + y\)


Exercice 3

Effectuer les opérations suivantes et simplifier le résultat lorsqu’il y a lieu :

\[ \frac{a}{a - b} - \frac{b}{b - a} \]

Correction
  1. Réécrivez le deuxième dénominateur :

    Remarquez que \(b - a = - (a - b)\). Ainsi,

    \[ \frac{b}{b - a} = \frac{b}{- (a - b)} = -\frac{b}{a - b} \]

  2. Substituez dans l’expression initiale :

    \[ \frac{a}{a - b} - \frac{b}{b - a} = \frac{a}{a - b} + \frac{b}{a - b} \]

  3. Additionnez les numérateurs :

    \[ \frac{a + b}{a - b} \]

Réponse simplifiée : \(\frac{a + b}{a - b}\)


Exercice 4

Effectuer les opérations suivantes et simplifier le résultat lorsqu’il y a lieu :

\[ \frac{x^{2}}{x - y} - \frac{y^{2}}{y - x} - \frac{2xy}{x - y} \]

Correction
  1. Réécrivez le deuxième dénominateur :

    Remarquez que \(y - x = - (x - y)\). Ainsi,

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

  2. Substituez dans l’expression initiale :

    \[ \frac{x^{2}}{x - y} - \frac{y^{2}}{y - x} - \frac{2xy}{x - y} = \frac{x^{2}}{x - y} + \frac{y^{2}}{x - y} - \frac{2xy}{x - y} \]

  3. Additionnez les numérateurs :

    \[ \frac{x^{2} + y^{2} - 2xy}{x - y} \]

  4. Factorisez le numérateur :

    Le numérateur \(x^{2} + y^{2} - 2xy\) est égal à \((x - y)^{2}\).

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

Réponse simplifiée : \(x - y\)


Exercice 5

Effectuer les opérations suivantes et simplifier le résultat lorsqu’il y a lieu :

\[ \frac{5x + y}{2x + 2y} + \frac{3y - x}{2x + 2y} \]

Correction
  1. Identifiez les dénominateurs communs :

    Les deux fractions ont le même dénominateur \(2x + 2y\).

  2. Additionnez les numérateurs :

    \[ \frac{5x + y + 3y - x}{2x + 2y} = \frac{4x + 4y}{2x + 2y} \]

  3. Factorisez le numérateur et le dénominateur :

    \[ 4x + 4y = 4(x + y) \]

    \[ 2x + 2y = 2(x + y) \]

  4. Simplifiez la fraction :

    \[ \frac{4(x + y)}{2(x + y)} = \frac{4}{2} = 2 \]

Réponse simplifiée : \(2\)


Exercice 6

Effectuer les opérations suivantes et simplifier le résultat lorsqu’il y a lieu :

\[ \frac{x^{2} - 1}{x - 3} - \frac{4x + 3}{x - 3} - \frac{1 + 2x}{3 - x} \]

Correction
  1. Réécrivez le troisième dénominateur :

    Remarquez que \(3 - x = - (x - 3)\). Ainsi,

    \[ \frac{1 + 2x}{3 - x} = \frac{1 + 2x}{- (x - 3)} = -\frac{1 + 2x}{x - 3} \]

  2. Substituez dans l’expression initiale :

    \[ \frac{x^{2} - 1}{x - 3} - \frac{4x + 3}{x - 3} - \frac{1 + 2x}{3 - x} = \frac{x^{2} - 1}{x - 3} - \frac{4x + 3}{x - 3} + \frac{-1 - 2x}{x - 3} \]

  3. Combinez les fractions :

    \[ \frac{x^{2} - 1 - (4x + 3) - (1 + 2x)}{x - 3} = \frac{x^{2} - 1 - 4x - 3 - 1 - 2x}{x - 3} \]

  4. Simplifiez le numérateur :

    \[ x^{2} - 1 - 4x - 3 - 1 - 2x = x^{2} - 6x - 5 \]

  5. Factorisez le numérateur :

    Cherchons deux nombres dont le produit est \(-5\) et la somme est \(-6\). Ces nombres sont \(-5\) et \(-1\).

    \[ x^{2} - 6x - 5 = (x - 5)(x - 1) \]

  6. Écrivez la fraction simplifiée :

    \[ \frac{(x - 5)(x - 1)}{x - 3} \]

    Comme \(x - 5\) et \(x - 1\) ne se simplifient pas avec \(x - 3\), la fraction reste telle quelle.

Réponse simplifiée : \(\frac{x^{2} - 6x - 5}{x - 3}\) ou \(\frac{(x - 5)(x - 1)}{x - 3}\)


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