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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 « Découverte ». Voir les 8 exercices.

Exercice 1 Découverte

Déterminer l'ensemble de définition de chaque expression : a) A(x) = x + 1x2 − 4 ; b) B(x) = 3 − x ; c) C(x) = 1(x − 1).

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Correction détaillée

a) Un dénominateur ne doit jamais être nul. x2 − 4 = (x − 2)(x + 2) s'annule pour x = 2 ou x = −2 : ces deux valeurs sont interdites. A est définie sur ℝ privé de {−2 ; 2}, soit ]−∞ ; −2[ ∪ ]−2 ; 2[ ∪ ]2 ; +∞[.
b) Le contenu d'une racine carrée doit être positif ou nul : 3 − x ≥ 0 ⇔ x ≤ 3. B est définie sur ]−∞ ; 3]. La valeur 3 est autorisée : B(3) = 0 = 0.
c) Deux conditions à la fois : la racine exige x − 1 ≥ 0, et le dénominateur exige x − 1 ≠ 0, donc x − 1 ≠ 0. Au total x − 1 > 0, soit x > 1 : C est définie sur ]1 ; +∞[, la borne 1 étant exclue.
Toujours écrire l'ensemble de définition avant de calculer : une simplification peut faire disparaître une valeur interdite de l'expression finale, mais pas du problème.

Exercice 2 Découverte

Développer et réduire A(x) = (3x + 2)(2x − 5) + (x − 1)2.

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Correction détaillée

on développe le produit avec la double distributivité, chaque terme de la première parenthèse multipliant chaque terme de la seconde : (3x + 2)(2x − 5) = 3x × 2x + 3x × (−5) + 2 × 2x + 2 × (−5) = 6x2 − 15x + 4x − 10 = 6x2 − 11x − 10.
On développe le carré avec l'identité (a − b)2 = a2 − 2ab + b2 : (x − 1)2 = x2 − 2x + 1. Écrire x2 − 1 serait l'erreur classique : le double produit −2x est indispensable.
On réduit en regroupant les termes de même nature : A(x) = 6x2 + x2 − 11x − 2x − 10 + 1 = 7x2 − 13x − 9.
Contrôle avec x = 1 : forme initiale (5)(−3) + 0 = −15 ; forme réduite 7 − 13 − 9 = −15. Un test numérique ne prouve pas l'égalité, mais il détecte la plupart des erreurs.