Mathématiques — Seconde

Ensembles de nombres et calcul algébrique — Seconde Maths

ℕ, ℤ, ℚ, ℝ, opérations, factorisation, développement et fractions.

Par ProfBot

Ensembles de nombres et calcul algébrique — Seconde Mathématiques

🎯 Objectif : Maîtriser les différents ensembles de nombres et les techniques de calcul algébrique.


1. Les ensembles de nombres


ℕ ⊂ ℤ ⊂ ℚ ⊂ ℝ

Nombre irrationnel : ne peut pas s'écrire comme une fraction. Ex : √2, π, e.


2. Intervalles


[a ; b]  = {x ∈ ℝ | a ≤ x ≤ b}   (fermé)
]a ; b[  = {x ∈ ℝ | a < x < b}    (ouvert)
[a ; +∞[ = {x ∈ ℝ | x ≥ a}
]-∞ ; b] = {x ∈ ℝ | x ≤ b}

Intersection : A ∩ B = éléments dans A ET dans B Réunion : A ∪ B = éléments dans A OU dans B (ou les deux)


3. Identités remarquables


(a + b)² = a² + 2ab + b²
(a - b)² = a² - 2ab + b²
(a + b)(a - b) = a² - b²

Mémorisation :

Exemples :


(3x + 2)² = 9x² + 12x + 4
(x - 5)(x + 5) = x² - 25
(2x - 1)² = 4x² - 4x + 1

4. Développement et réduction

Développer : supprimer les parenthèses Réduire : regrouper les termes semblables


(2x + 3)(x - 1) = 2x² - 2x + 3x - 3 = 2x² + x - 3

5. Factorisation

Factoriser : mettre en facteur commun ou reconnaître une identité remarquable.

Méthode 1 — Facteur commun :


6x² + 9x = 3x(2x + 3)

Méthode 2 — Identité remarquable :


x² - 16 = (x-4)(x+4)
4x² - 12x + 9 = (2x-3)²

Méthode 3 — Regroupement :


x³ - x² + x - 1 = x²(x-1) + (x-1) = (x-1)(x²+1)

6. Fractions et calcul

Addition/Soustraction : même dénominateur


a/b + c/d = (ad + bc) / (bd)

Multiplication :


(a/b) × (c/d) = (ac)/(bd)

Division :


(a/b) ÷ (c/d) = (a/b) × (d/c) = (ad)/(bc)

Simplification : ne simplifier que des facteurs (pas des termes d'une somme)


(x² - 1)/(x - 1) = (x-1)(x+1)/(x-1) = x+1   (si x ≠ 1)

7. Valeur absolue


|x| = x si x ≥ 0
|x| = -x si x < 0

Propriétés :


|ab| = |a| × |b|
|a+b| ≤ |a| + |b|    (inégalité triangulaire)
|x| < r ⟺ -r < x < r
|x| > r ⟺ x < -r ou x > r

📝 Exercices

  1. À quel(s) ensemble(s) appartient : -3, 2/5, √7, 0, π ?
  2. Développer et réduire : (2x - 3)² - (x+1)(x-1)
  3. Factoriser : 3x² - 12 et x² + 6x + 9
  4. Calculer : (2/3 + 3/4) × (5/6 ÷ 1/3)
  5. Résoudre |2x - 3| < 5

✅ À retenir


ℕ ⊂ ℤ ⊂ ℚ ⊂ ℝ
(a+b)² = a²+2ab+b²    (a-b)² = a²-2ab+b²
(a+b)(a-b) = a²-b²
Facteur commun, identités remarquables
Fractions : même dénominateur pour + et -

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