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9 Factoriser

Quelques identités remarquables 

    \begin{eqnarray*}&& a^2 - b^2 = (a+ b) (a-b) \\ \\&& a^2 + 2 a b + b^2 = (a+b)^2 \\ \\ && a^2 - 2 a b + b^2 = (a-b)^2 \\ \\ && a^3 + b^3 = (a+b) (a^2 - ab + b^2)\\ \\ && a^3 - b^3 = (a-b) (a^2 + ab + b^2) \end{eqnarray*}

 

Comment  factoriser un polynôme?

– identifier un facteur commun

– factoriser en regroupant les termes communs

– utiliser les identités remarquables.

 

 

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Exercice 1

 

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5(x^2+ 4)^4  (2x) (x-2)^4  + (x^2+ 4)^5  (4) (x-2)^3

=   (x^2+ 4)^4   (x-2)^3 \Big[ 5(2x) (x-2) +  (x^2+4) (4)\Big]

= (x^2+ 4)^4   (x-2)^3 \Big[ 14x^2 -20 x +16\Big].

 

Exercice 2

 

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Posons t= x^2 + 1. On a

(x^2 +1)^2  - 7  (x^2 + 1)  + 10  =  t^2  - 7   t +10 =  (t - 2) (t-5)

= [   x^2 + 1- 2] [  x^2 +1 - 5 ]  = (x^2 - 1) (x^2 -4)

=  (x- 1)  (x+1)( x - 2)(x+2)

On a utilisé l’identité : a^2 - b^2 = (a-b) (a+b).

 

Exercice 3

 

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On factorise l’expression en regroupant les termes.

x^5  + x^4 + x + 1 =  x^4( x+ 1)  + x + 1 =  (x+1)  ( x^4 + 1 )

x^9 + x^8 + 2x^5  + 2x^4 + x + 1
= x^8( x+ 1)  + 2x^4( x+ 1)  + x + 1
=(x+1)  (x^8 +2  x^4 + 1 )
=(x+1)  ( x^4 + 1 )^2

Donc, le facteur commun est : (x+1)  ( x^4 + 1 )^2.

 

Exercice 4

 

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On applique l’identité : a^3  + b^3 = (a + b) (a^2  -  a b + b^2 ).

x^3 +{27}  = x^3 +(3)^3 = (x+{3}) (x^2 - {3} x + {3}^2  ).

 

Exercice 5

 

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On utilise la méthode de complétion d’un carré parfait. On a

16 z^2  - 24  z  + 9  =  (4z)^2 - 2 (4 z) (3) + (3)^2  =  (4z-3)^2

On a utilisé l’identité : a^2  -2 a b  +  b^2 = (a-b)^2.

Pour 8 z^2  + 2 z - 6, on peut utiliser la méthode précédente ou la méthode du déterminant.

On a \Delta = (2)^2- 4(8)(-6)=  4.  (49) et les racines sont

z_1= (-2-14)/16 =-1,  \qquad \qquad z_2 = (-2+14)/16=3/4

Donc 8 z^2  + 2 z - 6   =   8(z+1)   (z-3/4)= 2(z+1)(4z-3).

Par conséquent, le facteur commun est : (4z-3).