Tu galères avec les systèmes d'équations ? Pas de panique ! Dans cet article, on va voir ensemble ce qu'est un système d'équations linéaires et comment le résoudre rapidement, que tu sois en 3e pour le brevet ou en 2de pour préparer la 1re. On va utiliser des méthodes simples : substitution et combinaison. Prêt ? C'est parti !
Qu'est-ce qu'un système d'équations ?
Un système d'équations, c'est un ensemble de deux (ou plus) équations qui doivent être vraies en même temps. Le but est de trouver les valeurs des inconnues (souvent x et y) qui vérifient toutes les équations à la fois.
Par exemple, le système :
2x + y = 7
x - y = 2
signifie que tu cherches un couple (x ; y) tel que 2x + y = 7 ET x - y = 2. La solution est (3 ; 1), car 2×3 + 1 = 7 et 3 - 1 = 2.
Méthode 1 : la substitution
La substitution consiste à exprimer une inconnue en fonction de l'autre dans une équation, puis à remplacer dans l'autre équation. C'est parfait quand une des inconnues a un coefficient 1.
Étapes de la substitution
- Étape 1 : Choisis une équation et isole une inconnue (par exemple, y = ... ou x = ...).
- Étape 2 : Remplace cette inconnue dans l'autre équation.
- Étape 3 : Résous l'équation à une inconnue obtenue.
- Étape 4 : Remplace la valeur trouvée dans l'expression de l'autre inconnue.
- Étape 5 : Vérifie que la solution fonctionne dans les deux équations.
Exemple résolu par substitution
Résolvons :
3x + y = 10 (1)
2x - y = 5 (2)
Étape 1 : Dans (1), on isole y : y = 10 - 3x.
Étape 2 : On remplace y dans (2) : 2x - (10 - 3x) = 5.
Étape 3 : On résout : 2x - 10 + 3x = 5 → 5x - 10 = 5 → 5x = 15 → x = 3.
Étape 4 : On remplace x dans y = 10 - 3x : y = 10 - 3×3 = 10 - 9 = 1.
Étape 5 : Vérification : (1) 3×3 + 1 = 10 OK ; (2) 2×3 - 1 = 5 OK.
La solution est (3 ; 1).
Méthode 2 : la combinaison linéaire
La combinaison linéaire (ou addition) consiste à ajouter ou soustraire les équations après les avoir multipliées par des coefficients pour éliminer une inconnue. C'est très efficace quand les coefficients sont pratiques.
Étapes de la combinaison
- Étape 1 : Multiplie chaque équation par un nombre pour que les coefficients d'une même inconnue soient opposés (ou égaux).
- Étape 2 : Ajoute (ou soustrait) les deux équations membre à membre pour éliminer cette inconnue.
- Étape 3 : Résous l'équation obtenue.
- Étape 4 : Remplace la valeur trouvée dans une des équations pour trouver l'autre inconnue.
- Étape 5 : Vérifie.
Exemple résolu par combinaison
Reprenons :
3x + y = 10
2x - y = 5
Étape 1 : Les coefficients de y sont +1 et -1, déjà opposés. On peut ajouter directement.
Étape 2 : (3x + y) + (2x - y) = 10 + 5 → 5x = 15.
Étape 3 : x = 3.
Étape 4 : Dans (1) : 3×3 + y = 10 → 9 + y = 10 → y = 1.
Même solution (3 ; 1).
Autre exemple :
2x + 3y = 12
4x - y = 10
Pour éliminer x, on peut multiplier la première par 2 : 4x + 6y = 24. On soustrait la deuxième : (4x+6y) - (4x - y) = 24 - 10 → 7y = 14 → y = 2. Puis 2x + 3×2 = 12 → 2x + 6 = 12 → 2x = 6 → x = 3. Solution : (3 ; 2).
Quand utiliser quelle méthode ?
- Substitution : quand une inconnue a un coefficient 1 (ou -1) dans une équation. Exemple : y = 2x + 3.
- Combinaison : quand les coefficients sont faciles à rendre opposés. Exemple : 3x + 2y = 7 et 4x - 2y = 14 (les y s'éliminent directement).
- Dans tous les cas, les deux méthodes fonctionnent toujours. Choisis celle qui te paraît la plus rapide.
Pièges fréquents à éviter
- Oublier de vérifier : toujours tester la solution dans les deux équations.
- Erreur de signe : quand on isole ou qu'on ajoute, fais attention aux signes moins.
- Multiplier par un nombre : n'oublie pas de multiplier TOUS les termes de l'équation.
- Confondre substitution et combinaison : pas grave, mais entraîne-toi à reconnaître la plus efficace.
Entraîne-toi avec des exercices
La meilleure façon de maîtriser les systèmes d'équations, c'est de pratiquer. Sur notre page d'exercices, tu trouveras des exercices corrigés pour t'entraîner. Tu peux aussi revoir les bases sur la page des cours.
Pour te préparer au brevet, n'hésite pas à consulter les ressources sur AlloBrevet, et pour le bac, AlloBac propose des fiches de révision.
Conclusion
Les systèmes d'équations, ce n'est pas si compliqué quand on connaît les méthodes. Avec la substitution et la combinaison, tu peux résoudre n'importe quel système linéaire. N'oublie pas de vérifier ta solution et de t'entraîner régulièrement. Tu vas y arriver !