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Équations avec racine : équation paramétrique

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Enseignant: Elisa

Résumés


Équations avec racine : équation paramétrique

Le plus important en quelques mots 

On cherche à résoudre une équation avec une racine contenant l’inconnue. 


Exemple 


553xx=5\sqrt{55-3x}-x=5 ​​


On doit d’abord déterminer le « domaine de définition » de l’inconnue. Puis, on détermine la solution de l’équation. 



Déterminer le domaine de définition 

Le domaine de définition D\Bbb D​ de l’inconnue est le domaine où l’expression sous la racine est positive. 


Méthode 

1.
Détermine le domaine de définition de xx​ pour lequel les termes sous la racine sont supérieurs ou égaux à zéro.
2.
Note le domaine de définition en choisissant ce qui convient :
Soit D=R  borne infeˊrieure du domaine \Bbb D=\R_{\,\ge \text{ borne inférieure du domaine }} ​​
Soit D=R  borne infeˊrieure du domaine \Bbb D=\R_{\,\le \text{ borne inférieure du domaine }} ​​



Résoudre l’équation 

Les équations avec racine nécessitent une méthode spéciale : 


Méthode 

1.
Isole la racine contenant l’inconnue xx​ à gauche de l’équation.
2.
Le côté ne contenant pas la racine doit être plus grand que 00​.
3.
Élève les deux côtés au carré.
Note : Note que toute l’expression à droite est élevée au carré ; pas les termes individuels. On a souvent besoin des identités remarquables.
4.
Résous l’équation comme d’habitude.
5.
Compare les solutions potentielles avec le domaine de définition et la condition de la deuxième étape. Si aucune solution potentielle n’appartient au domaine de définition, l’équation n’a pas de solution.


Conseil : S’il y a plusieurs racines on doit généralement commencer par isoler une racine, suivre l’étape 2, puis éliminer les racines restantes une à une de la même façon. 


Exemple


553xx=5\sqrt{55-3x}-x=5 ​​


Domaine de définition de xx​ : condition 553x055-3x\ge0​ 


x553=18.3D=R55/3x\le\frac{55}{3}=18.\overline3\\ \Bbb D=\R_{\le55/3} ​​


Isole la racine : 


553x=5+x\sqrt{55-3x}=5+x ​​


Condition supplémentaire :


5+x05+x\ge0 ​​


Élève les côtés au carré :


553x=(5+x)2553x=x2+10x+2555-3x=(5+x)^2\\55-3x=x^2+10x+25 ​​


Résous l’équation du second degré comme d’habitude :

0=x2+13x300=(x2)(x+15)0=x^2+13x-30\\ 0=(x-2)(x+15) ​​


Solutions potentielles : x=2x=2​ et x=15x=-15


Les deux valeurs appartiennent au domaine de définition mais x=15x=-15​ ne respecte pas la condition 5+x05+x\ge0​. La seule solution est donc x=2x=2



Équation paramétrique avec racine 

Tout comme dans le cas des équations linéaires, les équations avec racine peuvent contenir des paramètres. Les variables recherchées sont le plus souvent désignées par x,y,z et les paramètres par d’autre lettre de l’alphabet : a,b,c ou encore s,t. 


Méthode 

1.
Supprime les parenthèses en développant l’expression
2.
Simplifie les termes des deux côtés.
3.
Isole la racine contenant l’inconnue xx​ à gauche de l’équation.
4.
Élève les deux côtés au carré.
5.
Résous l’équation comme d’habitude.


Exemple 

Résous l’équation et exprime xx​ en fonction des paramètres aa​,bb​. 

Développe l’expression :
5(x+a)+2=x+55x+5a+2=x+5\sqrt{5(x+a)}+2=x+5\\ \sqrt{5x+5a}+2=x+5 ​​
Isole la racine contenant l’inconnue xx​ :
5x+5a=x+52=x+3\sqrt{5x+5a}=x+5-2=x+3 ​​
Élève les deux côtés au carré :
5x+5a=(x+3)2=x2+6x+95x+5a=(x+3)^2=x^2+6x+9 ​​
Résous l’équation avec la méthode du discriminant :
0=x2+6x5x5a+9=x2+x5a+9Δ=124×1×(5a+9)=20a35x=1±20a352 0=x^2+6x-5x-5a+9=x^2+x-5a+9\\\Delta=1^2-4\times1\times(-5a+9)= 20a-35\\x=\frac{-1\pm\sqrt{20a-35}}{2}​​


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Questions fréquemment posées sur les crédits

Comment résoudre une équation avec racine ?

Comment déterminer le domaine de définition d'une équation avec racine ?

Quel est le domaine de définition d'une équation avec racine ?

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