Tu galères avec les inéquations ? Pas de panique ! Dans cet article, on décortique les exercices types que tu dois savoir refaire, du collège au lycée. On va voir comment résoudre une inéquation du premier degré, étudier le signe d'un produit ou d'un quotient, et même attaquer le second degré. Prêt ? C'est parti.
Qu'est-ce qu'une inéquation ?
Une inéquation, c'est une inégalité mathématique qui contient une inconnue (souvent x). Par exemple : 2x + 3 > 7. Résoudre une inéquation, c'est trouver toutes les valeurs de x qui rendent l'inégalité vraie. La solution s'écrit souvent sous forme d'intervalle : x > 2 donne ]2 ; +∞[.
Au collège, tu manipules surtout des inéquations du premier degré (ax + b > 0). Au lycée, tu ajoutes les inéquations produits, quotients et du second degré.
Méthode générale pour résoudre une inéquation
Voici les étapes à suivre pour résoudre une inéquation :
- Isoler l'inconnue : comme pour une équation, mais attention au sens de l'inégalité quand tu multiplies ou divises par un nombre négatif (le signe change).
- Rassembler les termes : mets tous les x d'un côté, les constantes de l'autre.
- Résoudre : divise par le coefficient de x, sans oublier de changer le sens si le coefficient est négatif.
- Écrire l'intervalle solution : utilise les crochets ] ou [ selon que la borne est exclue ou incluse.
Exercice type 1 : inéquation du premier degré (collège)
Énoncé : Résous l'inéquation : 5x - 3 ≤ 2x + 9.
Correction :
- On isole les termes en x : 5x - 2x ≤ 9 + 3 → 3x ≤ 12.
- On divise par 3 (positif, le sens ne change pas) : x ≤ 4.
- Solution : x ∈ ]-∞ ; 4].
Vérifie avec une valeur : pour x = 0, 5×0 - 3 = -3 ≤ 2×0 + 9 = 9, c'est vrai. Pour x = 5, 5×5 - 3 = 22 ≤ 2×5 + 9 = 19, c'est faux. OK.
Exercice type 2 : inéquation avec changement de signe
Énoncé : Résous : -2x + 5 > 3x - 10.
Correction :
- Isolons : -2x - 3x > -10 - 5 → -5x > -15.
- On divise par -5 (négatif !) : on change le sens : x < 3.
- Solution : x ∈ ]-∞ ; 3[.
Piège fréquent : oublier de changer le signe de l'inégalité. Souviens-toi : diviser par un négatif inverse le sens.
Exercice type 3 : inéquation produit (lycée)
Énoncé : Résous (x - 2)(x + 3) ≤ 0.
Méthode : On étudie le signe de chaque facteur, puis on fait un tableau de signes.
- Premier facteur : x - 2 = 0 → x = 2. Signe : négatif avant 2, positif après.
- Deuxième facteur : x + 3 = 0 → x = -3. Signe : négatif avant -3, positif après.
- Tableau de signes : on place les racines dans l'ordre croissant : -3 et 2.
Le produit (x-2)(x+3) est négatif ou nul sur l'intervalle [-3 ; 2]. Vérifie : pour x=0, (0-2)(0+3) = -6 ≤ 0, OK.
Exercice type 4 : inéquation quotient (lycée)
Énoncé : Résous (x + 1)/(x - 4) > 0.
Précautions : Le dénominateur ne doit pas être nul : x ≠ 4.
- Numérateur : x + 1 = 0 → x = -1. Signe : négatif avant -1, positif après.
- Dénominateur : x - 4 = 0 → x = 4. Signe : négatif avant 4, positif après.
- Tableau de signes : on place -1 et 4. Attention : double barre pour la valeur interdite 4.
Le quotient est positif sur ]-∞ ; -1[ ∪ ]4 ; +∞[. Vérifie : pour x=0, (0+1)/(0-4) = -1/4 < 0, donc exclu.
Exercice type 5 : inéquation du second degré (1ère/Terminale)
Énoncé : Résous x² - 5x + 6 > 0.
Méthode : On calcule le discriminant Δ = b² - 4ac = (-5)² - 4×1×6 = 25 - 24 = 1. Δ > 0, deux racines : x₁ = (5 - 1)/2 = 2, x₂ = (5 + 1)/2 = 3.
Le trinôme est du signe de a (positif) à l'extérieur des racines. Donc x² - 5x + 6 > 0 pour x < 2 ou x > 3. Solution : ]-∞ ; 2[ ∪ ]3 ; +∞[.
Vérifie : pour x=0, 0 - 0 + 6 = 6 > 0, OK. Pour x=2,5, (2,5)² - 5×2,5 + 6 = 6,25 - 12,5 + 6 = -0,25 < 0, donc exclu.
Conseils pour réussir
- Tableau de signes : toujours le faire pour les produits et quotients. Range les racines dans l'ordre croissant.
- Valeurs interdites : pour les quotients, n'oublie pas d'exclure les valeurs qui annulent le dénominateur.
- Vérification : prends un nombre dans chaque intervalle et teste l'inégalité.
- Signe du coefficient : quand tu multiplies ou divises par un négatif, le sens change.
Pour t'entraîner, consulte nos exercices interactifs et les cours détaillés. Si tu prépares le brevet, jette un œil à AlloBrevets. Pour le bac, AlloBac peut t'aider.
Conclusion
Tu as maintenant les clés pour résoudre les principaux types d'inéquations. Entraîne-toi sur des exercices variés, et n'oublie pas : la méthode est reine. Avec de la pratique, tu deviendras un as des inéquations. Bon courage !