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Exercices corrigés — Calcul littéral et expressions algébriques (Seconde)

Quatre niveaux de difficulté, du plus simple au plus exigeant. Chaque exercice a sa correction détaillée, étape par étape.

2 exercices de niveau « Challenge ». Voir les 8 exercices.

Exercice 7 Challenge

Simplifier D(x) = 4x2 − 12x + 1 en précisant les conditions.

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Correction détaillée

condition d'existence : le dénominateur ne doit pas être nul, 2x + 1 ≠ 0, soit x ≠ −12.
On factorise le numérateur avec l'identité a2 − b2 = (a − b)(a + b), où a = 2x et b = 1 : 4x2 − 1 = (2x − 1)(2x + 1).
Pour x ≠ −12, D(x) = [(2x − 1)(2x + 1)]/(2x + 1) = 2x − 1 : on a simplifié le facteur commun (2x + 1), non nul.
La condition x ≠ −12 subsiste : l'expression simplifiée 2x − 1 est définie en −12, mais pas D(x). On ne simplifie que des facteurs : 4x2 + 12x + 1, par exemple, ne se simplifie pas.

Exercice 8 Challenge

Dans la relation E = (12)mv2 (énergie cinétique), exprimer v en fonction de E et m, sachant que E ≥ 0, m > 0 et v ≥ 0.

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Correction détaillée

on traite E et m comme des nombres connus et l'on effectue les mêmes opérations sur les deux membres pour isoler v.
On multiplie par 2 : 2E = mv2. On divise par m, non nul puisque m > 0 : v2 = 2E/m.
Le nombre 2E/m est positif ou nul (E ≥ 0 et m > 0), donc l'équation v2 = 2E/m a pour solutions 2E/m et −2E/m. Comme une vitesse est positive, v ≥ 0, on retient v = 2E/m.
Vérification : (12) × m × (2E/m)2 = (12) × m × 2E/m = E. Exemple : pour E = 100 J et m = 2 kg, v = 100 = 10 m/s.