Les équations du second degré sont une partie importante du programme de mathématiques au lycée. Mais les équations ne servent pas que dans une seule matière : on les retrouve aussi en physique, en sciences de l'ingénieur et en économie par exemple.

L'équation du second degré est de la forme ax² + bx + c = 0. Attention, a doit toujours être différent de 0.
Pour la résoudre, il faut calculer le discriminant delta, qui se note Δ. La formule est Δ = b² − 4ac.

Trois cas sont possibles :

  • Si Δ > 0 : L'équation possède deux solutions réelles distinctes ;
  • Si Δ = 0 : L'équation possède une solution réelle double ;
  • Si Δ < 0 : L'équation n'admet aucune solution réelle.

Les voici :

Δ>0:x1=bΔ2a;x2=b+Δ2a\Delta > 0 : x_{1} = \frac{-b - \sqrt{\Delta}}{2a} ; x_{2} = \frac{-b + \sqrt{\Delta}}{2a}
Δ=0:x0=b2a\Delta = 0 : x_{0} = \frac{-b}{2a}
Δ<0:\Delta < 0 : \varnothing

Voici un tableau récapitulatif :

Signe du discriminantNombre de solutions réellesPosition de la courbe (parabole)
Δ > 02 solutions réellesLa parabole coupe l'axe des abscisses en 2 points distincts.
Δ = 01 solution doubleLa parabole est tangente à l'axe des abscisses (1 seul point de contact).
Δ <00 solution réelleLa parabole ne touche jamais l'axe des abscisses (entièrement au-dessus ou en dessous).
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C'est parti

Qu’est-ce qu’une équation du second degré ?

Une équation est dite du second degré ou polynomiale de niveau 2 ou encore trinôme quand elle peut s'écrire de la forme ax² + bx + c = 0.

Dans cette équation, x est une variable inconnue à déterminer et a, b et c sont des noms des réels fixes qui se nomment coefficients. Les solutions de l'équation se nomment les racines.

Voici les rôles de ces différents éléments :

  • Le coefficient a : obligatoirement non nul, c'est le facteur devant x2. Si jamais a était nul, l'équation ne serait plus du second mais du premier degré ;
  • Le coefficient b : il s'agit du facteur devant x, son signe peut être positif, négatif ou encore nul ;
  • Le coefficient c : on le nomme terme constant. Il représente la valeur de l'équation quand x = 0.

Le discriminant et ses implications

Calcul du discriminant dans une équation du second degré

  • Formule Δ = b² − 4ac.
  • Interprétation pour déterminer le nombre et la nature des solutions.

Cas particuliers selon le discriminant

  • Δ > 0 : deux solutions réelles distinctes.
  • Δ = 0 : une solution réelle double.
  • Δ < 0 : pas de solution réelle.
  • À intégrer sous forme de tableau ou de liste visuelle.

Méthodes de résolution des équations du second degré

Utilisation de la formule du discriminant

  • Application pas à pas de la formule pour trouver les solutions.

Factorisation d’une équation du second degré

  • Méthode de factorisation pour les cas adaptés.

Complétion du carré

  • Technique de complétion du carré, avec exemple guidé.

Exemples de résolution d’une équation de second degré

Exemple avec Δ > 0

  • Résolution détaillée d’une équation avec deux solutions réelles distinctes.

Exemple avec Δ = 0

  • Résolution détaillée d’une équation avec une solution réelle double.

Exemple avec Δ < 0

  • Discussion sur l’absence de solutions réelles, avec introduction aux solutions complexes.

Exercices sur les équations de second degré avec solutions

  • Ajouter des exercices avec le module
  • Ajouter une conclusion via une info box (faire une liste à puces des choses à retenir avec un emoji devant chaque info).
  • Ajouter une phrase pour dire qu’on peut prendre des cours sur Superprof (l’amener de manière naturelle)

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Clément

Freelancer et pilote, j'espère atteindre la sagesse en partageant le savoir que j'ai acquis lors de mes voyages au volant de ma berline. Curieux scientifique, ma soif de découverte n'a d'égale que la durée de demie-vie du bismuth 209.