Algèbre Exemples

$3 x^{4} - 4 x^{3} + x^{2} + 6 x - 2 = 0$

Étape 1

Factorisez le côté gauche de l’équation.

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Étape 1.1

Regroupez les termes.

$6 x - 2 + 3 x^{4} - 4 x^{3} + x^{2} = 0$

Étape 1.2

Factorisez $2$ à partir de $6 x - 2$ .

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Étape 1.2.1

Factorisez $2$ à partir de $6 x$ .

$2 (3 x) - 2 + 3 x^{4} - 4 x^{3} + x^{2} = 0$

Étape 1.2.2

Factorisez $2$ à partir de $- 2$ .

$2 (3 x) + 2 (- 1) + 3 x^{4} - 4 x^{3} + x^{2} = 0$

Étape 1.2.3

Factorisez $2$ à partir de $2 (3 x) + 2 (- 1)$ .

$2 (3 x - 1) + 3 x^{4} - 4 x^{3} + x^{2} = 0$

Étape 1.3

Factorisez $x^{2}$ à partir de $3 x^{4} - 4 x^{3} + x^{2}$ .

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Étape 1.3.1

Factorisez $x^{2}$ à partir de $3 x^{4}$ .

$2 (3 x - 1) + x^{2} (3 x^{2}) - 4 x^{3} + x^{2} = 0$

Étape 1.3.2

Factorisez $x^{2}$ à partir de $- 4 x^{3}$ .

$2 (3 x - 1) + x^{2} (3 x^{2}) + x^{2} (- 4 x) + x^{2} = 0$

Étape 1.3.3

Multipliez par $1$ .

$2 (3 x - 1) + x^{2} (3 x^{2}) + x^{2} (- 4 x) + x^{2} \cdot 1 = 0$

Étape 1.3.4

Factorisez $x^{2}$ à partir de $x^{2} (3 x^{2}) + x^{2} (- 4 x)$ .

$2 (3 x - 1) + x^{2} (3 x^{2} - 4 x) + x^{2} \cdot 1 = 0$

Étape 1.3.5

Factorisez $x^{2}$ à partir de $x^{2} (3 x^{2} - 4 x) + x^{2} \cdot 1$ .

$2 (3 x - 1) + x^{2} (3 x^{2} - 4 x + 1) = 0$

Étape 1.4

Factorisez.

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Étape 1.4.1

Factorisez par regroupement.

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Étape 1.4.1.1

Pour un polynôme de la forme $a x^{2} + b x + c$ , réécrivez le point milieu comme la somme de deux termes dont le produit est $a \cdot c = 3 \cdot 1 = 3$ et dont la somme est $b = - 4$ .

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Étape 1.4.1.1.1

Factorisez $- 4$ à partir de $- 4 x$ .

$2 (3 x - 1) + x^{2} (3 x^{2} - 4 x + 1) = 0$

Étape 1.4.1.1.2

Réécrivez $- 4$ comme $- 1$ plus $- 3$

$2 (3 x - 1) + x^{2} (3 x^{2} + (- 1 - 3) x + 1) = 0$

Étape 1.4.1.1.3

Appliquez la propriété distributive.

$2 (3 x - 1) + x^{2} (3 x^{2} - 1 x - 3 x + 1) = 0$

Étape 1.4.1.2

Factorisez le plus grand facteur commun à partir de chaque groupe.

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Étape 1.4.1.2.1

Regroupez les deux premiers termes et les deux derniers termes.

$2 (3 x - 1) + x^{2} ((3 x^{2} - 1 x) - 3 x + 1) = 0$

Étape 1.4.1.2.2

Factorisez le plus grand facteur commun à partir de chaque groupe.

$2 (3 x - 1) + x^{2} (x (3 x - 1) - (3 x - 1)) = 0$

Étape 1.4.1.3

Factorisez le polynôme en factorisant le plus grand facteur commun, $3 x - 1$ .

$2 (3 x - 1) + x^{2} ((3 x - 1) (x - 1)) = 0$

Étape 1.4.2

Supprimez les parenthèses inutiles.

$2 (3 x - 1) + x^{2} (3 x - 1) (x - 1) = 0$

Étape 1.5

Factorisez $3 x - 1$ à partir de $2 (3 x - 1) + x^{2} (3 x - 1) (x - 1)$ .

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Étape 1.5.1

Factorisez $3 x - 1$ à partir de $2 (3 x - 1)$ .

$(3 x - 1) \cdot 2 + x^{2} (3 x - 1) (x - 1) = 0$

Étape 1.5.2

Factorisez $3 x - 1$ à partir de $x^{2} (3 x - 1) (x - 1)$ .

$(3 x - 1) \cdot 2 + (3 x - 1) (x^{2} (x - 1)) = 0$

Étape 1.5.3

Factorisez $3 x - 1$ à partir de $(3 x - 1) \cdot 2 + (3 x - 1) (x^{2} (x - 1))$ .

$(3 x - 1) (2 + x^{2} (x - 1)) = 0$

Étape 1.6

Appliquez la propriété distributive.

$(3 x - 1) (2 + x^{2} x + x^{2} \cdot - 1) = 0$

Étape 1.7

Multipliez $x^{2}$ par $x$ en additionnant les exposants.

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Étape 1.7.1

Multipliez $x^{2}$ par $x$ .

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Étape 1.7.1.1

Élevez $x$ à la puissance $1$ .

$(3 x - 1) (2 + x^{2} x + x^{2} \cdot - 1) = 0$

Étape 1.7.1.2

Utilisez la règle de puissance $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ pour associer des exposants.

$(3 x - 1) (2 + x^{2 + 1} + x^{2} \cdot - 1) = 0$

Étape 1.7.2

Additionnez $2$ et $1$ .

$(3 x - 1) (2 + x^{3} + x^{2} \cdot - 1) = 0$

Étape 1.8

Déplacez $- 1$ à gauche de $x^{2}$ .

$(3 x - 1) (2 + x^{3} - 1 x^{2}) = 0$

Étape 1.9

Réécrivez $- 1 x^{2}$ comme $- x^{2}$ .

$(3 x - 1) (2 + x^{3} - x^{2}) = 0$

Étape 1.10

Remettez les termes dans l’ordre.

$(3 x - 1) (x^{3} - x^{2} + 2) = 0$

Étape 1.11

Factorisez.

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Étape 1.11.1

Factorisez $x^{3} - x^{2} + 2$ en utilisant le test des racines rationnelles.

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Étape 1.11.1.1

Si une fonction polynomiale a des coefficients entiers, chaque zéro rationnel aura la forme $\frac{p}{q}$ où $p$ est un facteur de la constante et $q$ est un facteur du coefficient directeur.

$p = \pm 1, \pm 2$

$q = \pm 1$

Étape 1.11.1.2

Déterminez chaque combinaison de $\pm \frac{p}{q}$ . Il s’agit des racines possibles de la fonction polynomiale.

$\pm 1, \pm 2$

Étape 1.11.1.3

Remplacez $- 1$ et simplifiez l’expression. Dans ce cas, l’expression est égale à $0$ donc $- 1$ est une racine du polynôme.

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Étape 1.11.1.3.1

Remplacez $- 1$ dans le polynôme.

${(- 1)}^{3} - {(- 1)}^{2} + 2$

Étape 1.11.1.3.2

Élevez $- 1$ à la puissance $3$ .

$- 1 - {(- 1)}^{2} + 2$

Étape 1.11.1.3.3

Élevez $- 1$ à la puissance $2$ .

$- 1 - 1 \cdot 1 + 2$

Étape 1.11.1.3.4

Multipliez $- 1$ par $1$ .

$- 1 - 1 + 2$

Étape 1.11.1.3.5

Soustrayez $1$ de $- 1$ .

$- 2 + 2$

Étape 1.11.1.3.6

Additionnez $- 2$ et $2$ .

$0$

Étape 1.11.1.4

Comme $- 1$ est une racine connue, divisez le polynôme par $x + 1$ pour déterminer le polynôme quotient. Ce polynôme peut alors être utilisé pour déterminer les racines restantes.

$\frac{x^{3} - x^{2} + 2}{x + 1}$

Étape 1.11.1.5

Divisez $x^{3} - x^{2} + 2$ par $x + 1$ .

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Étape 1.11.1.5.1

Définissez les polynômes à diviser. S’il n’y a pas de terme pour chaque exposant, insérez-en un avec une valeur de $0$ .

$x$

$1$

$x^{3}$

$x^{2}$

$0 x$

$2$

Étape 1.11.1.5.2

Divisez le terme du plus haut degré dans le dividende $x^{3}$ par le terme du plus haut degré dans le diviseur $x$ .

					$x^{2}$
	$x$	+	$1$		$x^{3}$	-	$x^{2}$	+	$0 x$	+	$2$

Étape 1.11.1.5.3

Multipliez le nouveau terme du quotient par le diviseur.

				$x^{2}$
$x$	+	$1$		$x^{3}$	-	$x^{2}$	+	$0 x$	+	$2$
			+	$x^{3}$	+	$x^{2}$

Étape 1.11.1.5.4

L’expression doit être soustraite du dividende, alors changez tous les signes dans $x^{3} + x^{2}$

				$x^{2}$
$x$	+	$1$		$x^{3}$	-	$x^{2}$	+	$0 x$	+	$2$
			-	$x^{3}$	-	$x^{2}$

Étape 1.11.1.5.5

Après avoir changé les signes, ajoutez le dernier dividende du polynôme multiplié pour déterminer le nouveau dividende.

				$x^{2}$
$x$	+	$1$		$x^{3}$	-	$x^{2}$	+	$0 x$	+	$2$
			-	$x^{3}$	-	$x^{2}$
					-	$2 x^{2}$

Étape 1.11.1.5.6

Extrayez les termes suivants du dividende d’origine dans le dividende actuel.

				$x^{2}$
$x$	+	$1$		$x^{3}$	-	$x^{2}$	+	$0 x$	+	$2$
			-	$x^{3}$	-	$x^{2}$
					-	$2 x^{2}$	+	$0 x$

Étape 1.11.1.5.7

Divisez le terme du plus haut degré dans le dividende $- 2 x^{2}$ par le terme du plus haut degré dans le diviseur $x$ .

				$x^{2}$	-	$2 x$
$x$	+	$1$		$x^{3}$	-	$x^{2}$	+	$0 x$	+	$2$
			-	$x^{3}$	-	$x^{2}$
					-	$2 x^{2}$	+	$0 x$

Étape 1.11.1.5.8

Multipliez le nouveau terme du quotient par le diviseur.

				$x^{2}$	-	$2 x$
$x$	+	$1$		$x^{3}$	-	$x^{2}$	+	$0 x$	+	$2$
			-	$x^{3}$	-	$x^{2}$
					-	$2 x^{2}$	+	$0 x$
					-	$2 x^{2}$	-	$2 x$

Étape 1.11.1.5.9

L’expression doit être soustraite du dividende, alors changez tous les signes dans $- 2 x^{2} - 2 x$

				$x^{2}$	-	$2 x$
$x$	+	$1$		$x^{3}$	-	$x^{2}$	+	$0 x$	+	$2$
			-	$x^{3}$	-	$x^{2}$
					-	$2 x^{2}$	+	$0 x$
					+	$2 x^{2}$	+	$2 x$

Étape 1.11.1.5.10

Après avoir changé les signes, ajoutez le dernier dividende du polynôme multiplié pour déterminer le nouveau dividende.

				$x^{2}$	-	$2 x$
$x$	+	$1$		$x^{3}$	-	$x^{2}$	+	$0 x$	+	$2$
			-	$x^{3}$	-	$x^{2}$
					-	$2 x^{2}$	+	$0 x$
					+	$2 x^{2}$	+	$2 x$
							+	$2 x$

Étape 1.11.1.5.11

Extrayez les termes suivants du dividende d’origine dans le dividende actuel.

				$x^{2}$	-	$2 x$
$x$	+	$1$		$x^{3}$	-	$x^{2}$	+	$0 x$	+	$2$
			-	$x^{3}$	-	$x^{2}$
					-	$2 x^{2}$	+	$0 x$
					+	$2 x^{2}$	+	$2 x$
							+	$2 x$	+	$2$

Étape 1.11.1.5.12

Divisez le terme du plus haut degré dans le dividende $2 x$ par le terme du plus haut degré dans le diviseur $x$ .

				$x^{2}$	-	$2 x$	+	$2$
$x$	+	$1$		$x^{3}$	-	$x^{2}$	+	$0 x$	+	$2$
			-	$x^{3}$	-	$x^{2}$
					-	$2 x^{2}$	+	$0 x$
					+	$2 x^{2}$	+	$2 x$
							+	$2 x$	+	$2$

Étape 1.11.1.5.13

Multipliez le nouveau terme du quotient par le diviseur.

				$x^{2}$	-	$2 x$	+	$2$
$x$	+	$1$		$x^{3}$	-	$x^{2}$	+	$0 x$	+	$2$
			-	$x^{3}$	-	$x^{2}$
					-	$2 x^{2}$	+	$0 x$
					+	$2 x^{2}$	+	$2 x$
							+	$2 x$	+	$2$
							+	$2 x$	+	$2$

Étape 1.11.1.5.14

L’expression doit être soustraite du dividende, alors changez tous les signes dans $2 x + 2$

				$x^{2}$	-	$2 x$	+	$2$
$x$	+	$1$		$x^{3}$	-	$x^{2}$	+	$0 x$	+	$2$
			-	$x^{3}$	-	$x^{2}$
					-	$2 x^{2}$	+	$0 x$
					+	$2 x^{2}$	+	$2 x$
							+	$2 x$	+	$2$
							-	$2 x$	-	$2$

Étape 1.11.1.5.15

Après avoir changé les signes, ajoutez le dernier dividende du polynôme multiplié pour déterminer le nouveau dividende.

				$x^{2}$	-	$2 x$	+	$2$
$x$	+	$1$		$x^{3}$	-	$x^{2}$	+	$0 x$	+	$2$
			-	$x^{3}$	-	$x^{2}$
					-	$2 x^{2}$	+	$0 x$
					+	$2 x^{2}$	+	$2 x$
							+	$2 x$	+	$2$
							-	$2 x$	-	$2$
										$0$

Étape 1.11.1.5.16

Comme le reste est $0$ , la réponse finale est le quotient.

$x^{2} - 2 x + 2$

Étape 1.11.1.6

Écrivez $x^{3} - x^{2} + 2$ comme un ensemble de facteurs.

$(3 x - 1) ((x + 1) (x^{2} - 2 x + 2)) = 0$

Étape 1.11.2

Supprimez les parenthèses inutiles.

$(3 x - 1) (x + 1) (x^{2} - 2 x + 2) = 0$

Étape 2

Si un facteur quelconque du côté gauche de l’équation est égal à $0$ , l’expression entière sera égale à $0$ .

$3 x - 1 = 0$

$x + 1 = 0$

$x^{2} - 2 x + 2 = 0$

Étape 3

Définissez $3 x - 1$ égal à $0$ et résolvez $x$ .

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Étape 3.1

Définissez $3 x - 1$ égal à $0$ .

$3 x - 1 = 0$

Étape 3.2

Résolvez $3 x - 1 = 0$ pour $x$ .

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Étape 3.2.1

Ajoutez $1$ aux deux côtés de l’équation.

$3 x = 1$

Étape 3.2.2

Divisez chaque terme dans $3 x = 1$ par $3$ et simplifiez.

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Étape 3.2.2.1

Divisez chaque terme dans $3 x = 1$ par $3$ .

$\frac{3 x}{3} = \frac{1}{3}$

Étape 3.2.2.2

Simplifiez le côté gauche.

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Étape 3.2.2.2.1

Annulez le facteur commun de $3$ .

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Étape 3.2.2.2.1.1

Annulez le facteur commun.

$\frac{3 x}{3} = \frac{1}{3}$

Étape 3.2.2.2.1.2

Divisez $x$ par $1$ .

$x = \frac{1}{3}$

Étape 4

Définissez $x + 1$ égal à $0$ et résolvez $x$ .

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Étape 4.1

Définissez $x + 1$ égal à $0$ .

$x + 1 = 0$

Étape 4.2

Soustrayez $1$ des deux côtés de l’équation.

$x = - 1$

Étape 5

Définissez $x^{2} - 2 x + 2$ égal à $0$ et résolvez $x$ .

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Étape 5.1

Définissez $x^{2} - 2 x + 2$ égal à $0$ .

$x^{2} - 2 x + 2 = 0$

Étape 5.2

Résolvez $x^{2} - 2 x + 2 = 0$ pour $x$ .

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Étape 5.2.1

Utilisez la formule quadratique pour déterminer les solutions.

$\frac{- b \pm \sqrt{b^{2} - 4 (a c)}}{2 a}$

Étape 5.2.2

Remplacez les valeurs $a = 1$ , $b = - 2$ et $c = 2$ dans la formule quadratique et résolvez pour $x$ .

$\frac{2 \pm \sqrt{{(- 2)}^{2} - 4 \cdot (1 \cdot 2)}}{2 \cdot 1}$

Étape 5.2.3

Simplifiez

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Étape 5.2.3.1

Simplifiez le numérateur.

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Étape 5.2.3.1.1

Élevez $- 2$ à la puissance $2$ .

$x = \frac{2 \pm \sqrt{4 - 4 \cdot 1 \cdot 2}}{2 \cdot 1}$

Étape 5.2.3.1.2

Multipliez $- 4 \cdot 1 \cdot 2$ .

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Étape 5.2.3.1.2.1

Multipliez $- 4$ par $1$ .

$x = \frac{2 \pm \sqrt{4 - 4 \cdot 2}}{2 \cdot 1}$

Étape 5.2.3.1.2.2

Multipliez $- 4$ par $2$ .

$x = \frac{2 \pm \sqrt{4 - 8}}{2 \cdot 1}$

Étape 5.2.3.1.3

Soustrayez $8$ de $4$ .

$x = \frac{2 \pm \sqrt{- 4}}{2 \cdot 1}$

Étape 5.2.3.1.4

Réécrivez $- 4$ comme $- 1 (4)$ .

$x = \frac{2 \pm \sqrt{- 1 \cdot 4}}{2 \cdot 1}$

Étape 5.2.3.1.5

Réécrivez $\sqrt{- 1 (4)}$ comme $\sqrt{- 1} \cdot \sqrt{4}$ .

$x = \frac{2 \pm \sqrt{- 1} \cdot \sqrt{4}}{2 \cdot 1}$

Étape 5.2.3.1.6

Réécrivez $\sqrt{- 1}$ comme $i$ .

$x = \frac{2 \pm i \cdot \sqrt{4}}{2 \cdot 1}$

Étape 5.2.3.1.7

Réécrivez $4$ comme $2^{2}$ .

$x = \frac{2 \pm i \cdot \sqrt{2^{2}}}{2 \cdot 1}$

Étape 5.2.3.1.8

Extrayez les termes de sous le radical, en supposant qu’il s’agit de nombres réels positifs.

$x = \frac{2 \pm i \cdot 2}{2 \cdot 1}$

Étape 5.2.3.1.9

Déplacez $2$ à gauche de $i$ .

$x = \frac{2 \pm 2 i}{2 \cdot 1}$

Étape 5.2.3.2

Multipliez $2$ par $1$ .

$x = \frac{2 \pm 2 i}{2}$

Étape 5.2.3.3

Simplifiez $\frac{2 \pm 2 i}{2}$ .

$x = 1 \pm i$

Étape 5.2.4

La réponse finale est la combinaison des deux solutions.

$x = 1 + i, 1 - i$

Étape 6

La solution finale est l’ensemble des valeurs qui rendent $(3 x - 1) (x + 1) (x^{2} - 2 x + 2) = 0$ vraie.

$x = \frac{1}{3}, - 1, 1 + i, 1 - i$

Étape 7