Exercice 27

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

Réponse

Résumé des corrections :

  1. \((2a^{2} + b)^{2} = 4a^{4} + 4a^{2}b + b^{2}\)
  2. \((x^{2} + 2y)^{2} = x^{4} + 4x^{2}y + 4y^{2}\)
  3. \((x^{2} + y^{2})^{2} = x^{4} + 2x^{2}y^{2} + y^{4}\)
  4. \((3x^{2} - y^{2})(3x^{2} + y^{2}) = 9x^{4} - y^{4}\)
  5. \((2a - b^{2})^{2} = 4a^{2} - 4ab^{2} + b^{4}\)
  6. \((3a^{2} - 2b^{2})^{2} = 9a^{4} - 12a^{2}b^{2} + 4b^{4}\)

Corrigé détaillé

Correction des exercices

1) Développer \(\left(2a^{2} + b\right)^{2}\)

Pour développer ce binôme au carré, nous utilisons la formule suivante : \[ (x + y)^2 = x^2 + 2xy + y^2 \] Appliquons cette formule à \(\left(2a^{2} + b\right)^{2}\).

Étape 1 : Identifier les termes \[ x = 2a^{2} \quad \text{et} \quad y = b \]

Étape 2 : Appliquer la formule \[ \left(2a^{2} + b\right)^{2} = (2a^{2})^{2} + 2 \cdot (2a^{2}) \cdot b + b^{2} \]

Étape 3 : Calculer chaque terme séparément \[ (2a^{2})^{2} = 4a^{4} \] \[ 2 \cdot (2a^{2}) \cdot b = 4a^{2}b \] \[ b^{2} = b^{2} \]

Étape 4 : Assembler les termes développés \[ \left(2a^{2} + b\right)^{2} = 4a^{4} + 4a^{2}b + b^{2} \]

2) Développer \(\left(x^{2} + 2y\right)^{2}\)

Nous utilisons de nouveau la formule : \[ (x + y)^2 = x^2 + 2xy + y^2 \]

Étape 1 : Identifier les termes \[ x = x^{2} \quad \text{et} \quad y = 2y \]

Étape 2 : Appliquer la formule \[ \left(x^{2} + 2y\right)^{2} = (x^{2})^{2} + 2 \cdot x^{2} \cdot 2y + (2y)^{2} \]

Étape 3 : Calculer chaque terme séparément \[ (x^{2})^{2} = x^{4} \] \[ 2 \cdot x^{2} \cdot 2y = 4x^{2}y \] \[ (2y)^{2} = 4y^{2} \]

Étape 4 : Assembler les termes développés \[ \left(x^{2} + 2y\right)^{2} = x^{4} + 4x^{2}y + 4y^{2} \]

3) Développer \(\left(x^{2} + y^{2}\right)^{2}\)

Utilisons la même formule de développement.

Étape 1 : Identifier les termes \[ x = x^{2} \quad \text{et} \quad y = y^{2} \]

Étape 2 : Appliquer la formule \[ \left(x^{2} + y^{2}\right)^{2} = (x^{2})^{2} + 2 \cdot x^{2} \cdot y^{2} + (y^{2})^{2} \]

Étape 3 : Calculer chaque terme séparément \[ (x^{2})^{2} = x^{4} \] \[ 2 \cdot x^{2} \cdot y^{2} = 2x^{2}y^{2} \] \[ (y^{2})^{2} = y^{4} \]

Étape 4 : Assembler les termes développés \[ \left(x^{2} + y^{2}\right)^{2} = x^{4} + 2x^{2}y^{2} + y^{4} \]

4) Développer \(\left(3x^{2} - y^{2}\right) \cdot \left(3x^{2} + y^{2}\right)\)

Ici, nous utilisons la propriété du produit de deux binômes conjugués : \[ (a - b)(a + b) = a^{2} - b^{2} \]

Étape 1 : Identifier les termes \[ a = 3x^{2} \quad \text{et} \quad b = y^{2} \]

Étape 2 : Appliquer la formule \[ \left(3x^{2} - y^{2}\right) \cdot \left(3x^{2} + y^{2}\right) = (3x^{2})^{2} - (y^{2})^{2} \]

Étape 3 : Calculer chaque terme séparément \[ (3x^{2})^{2} = 9x^{4} \] \[ (y^{2})^{2} = y^{4} \]

Étape 4 : Assembler les termes développés \[ \left(3x^{2} - y^{2}\right) \cdot \left(3x^{2} + y^{2}\right) = 9x^{4} - y^{4} \]

5) Développer \(\left(2a - b^{2}\right)^{2}\)

Nous revenons à la formule du binôme au carré.

Étape 1 : Identifier les termes \[ x = 2a \quad \text{et} \quad y = -b^{2} \]

Étape 2 : Appliquer la formule \[ \left(2a - b^{2}\right)^{2} = (2a)^{2} + 2 \cdot 2a \cdot (-b^{2}) + (-b^{2})^{2} \]

Étape 3 : Calculer chaque terme séparément \[ (2a)^{2} = 4a^{2} \] \[ 2 \cdot 2a \cdot (-b^{2}) = -4a b^{2} \] \[ (-b^{2})^{2} = b^{4} \]

Étape 4 : Assembler les termes développés \[ \left(2a - b^{2}\right)^{2} = 4a^{2} - 4a b^{2} + b^{4} \]

6) Développer \(\left(3a^{2} - 2b^{2}\right)^{2}\)

Encore une fois, utilisons la formule du binôme au carré.

Étape 1 : Identifier les termes \[ x = 3a^{2} \quad \text{et} \quad y = -2b^{2} \]

Étape 2 : Appliquer la formule \[ \left(3a^{2} - 2b^{2}\right)^{2} = (3a^{2})^{2} + 2 \cdot 3a^{2} \cdot (-2b^{2}) + (-2b^{2})^{2} \]

Étape 3 : Calculer chaque terme séparément \[ (3a^{2})^{2} = 9a^{4} \] \[ 2 \cdot 3a^{2} \cdot (-2b^{2}) = -12a^{2}b^{2} \] \[ (-2b^{2})^{2} = 4b^{4} \]

Étape 4 : Assembler les termes développés \[ \left(3a^{2} - 2b^{2}\right)^{2} = 9a^{4} - 12a^{2}b^{2} + 4b^{4} \]

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