Mathématiques • Seconde

Utilisation des identités
remarquables

Infographie & Exercices
\( (a+b)^2 = a^2 + 2ab + b^2 \)
Développement
\( a^2 + 2ab + b^2 = (a+b)^2 \)
Factorisation
Carré d'une somme
\((a+b)^2\)
\(= a^2 + 2ab + b^2\)
Carré d'une différence
\((a-b)^2\)
\(= a^2 - 2ab + b^2\)
Différence de deux carrés
\((a+b)(a-b)\)
\(= a^2 - b^2\)
🎯
Définition : Les identités remarquables servent à développer ou factoriser des expressions.
🔢
Utilisation : Développer (transformer un produit en somme) ou factoriser (transformer une somme en produit).
📋
Méthode : Reconnaître la structure de l'expression pour appliquer la bonne identité.
💡
Conseil : Chercher des structures connues (carrés, doubles produits)
🔍
Attention : Vérifier que l'expression correspond exactement à une identité
Astuce : Tester le résultat en développant à nouveau
Exercice 1
Développer : \( (x+5)^2 \)
Exercice 2
Factoriser : \( x^2 + 10x + 25 \)
Exercice 3
Développer : \( (3x-2)^2 \)
Exercice 4
Factoriser : \( 9x^2 - 12x + 4 \)
Exercice 5
Développer : \( (x+4)(x-4) \)
Exercice 6
Factoriser : \( x^2 - 16 \)
Exercice 7
Développer : \( (2x+3)(2x-3) \)
Exercice 8
Factoriser : \( 4x^2 - 9 \)
Exercice 9
Factoriser : \( x^2 + 6x + 9 \)
Exercice 10
Développer : \( (x-7)^2 \)
Corrigé : Exercices 1 à 5
1 Développement de \( (x+5)^2 \)
Identité remarquable :

Carré d'une somme : \( (a+b)^2 = a^2 + 2ab + b^2 \)

Méthode de développement :
  1. Identifier a et b dans l'expression
  2. Appliquer la formule : \( a^2 + 2ab + b^2 \)
  3. Remplacer a et b par leurs valeurs
Étape 1 : Identifier a et b

Dans \( (x+5)^2 \) : \( a = x \) et \( b = 5 \)

Étape 2 : Appliquer la formule \( (a+b)^2 = a^2 + 2ab + b^2 \)

\( (x+5)^2 = x^2 + 2(x)(5) + 5^2 \)

Étape 3 : Effectuer les calculs

\( (x+5)^2 = x^2 + 10x + 25 \)

Réponse finale :

\( (x+5)^2 = x^2 + 10x + 25 \)

Règles appliquées :

Identité remarquable : \( (a+b)^2 = a^2 + 2ab + b^2 \)

• Premier terme : \( a^2 = x^2 \)

• Deuxième terme : \( 2ab = 2 \times x \times 5 = 10x \)

• Troisième terme : \( b^2 = 5^2 = 25 \)

2 Factorisation de \( x^2 + 10x + 25 \)
Structure à reconnaître :

\( x^2 + 10x + 25 \) ressemble à \( a^2 + 2ab + b^2 \) (carré d'une somme)

Méthode de factorisation :
  1. Identifier si c'est un trinôme du type \( a^2 + 2ab + b^2 \)
  2. Reconnaître a et b
  3. Appliquer la formule inverse : \( a^2 + 2ab + b^2 = (a+b)^2 \)
Étape 1 : Rechercher les carrés

\( x^2 \) est un carré : \( (x)^2 \)

\( 25 \) est un carré : \( (5)^2 \)

Étape 2 : Vérifier le double produit

Est-ce que le terme du milieu est \( 2ab \) ?

\( 10x = 2 \times x \times 5 = 2ab \) ✓

Étape 3 : Identifier a et b

\( a = x \) et \( b = 5 \)

Étape 4 : Appliquer la formule inverse

\( x^2 + 10x + 25 = (x + 5)^2 \)

Réponse finale :

\( x^2 + 10x + 25 = (x + 5)^2 \)

Règles appliquées :

• On reconnaît la structure \( a^2 + 2ab + b^2 \)

• \( a^2 = x^2 \Rightarrow a = x \)

• \( b^2 = 25 \Rightarrow b = 5 \)

• \( 2ab = 10x \) confirme la structure

• Donc : \( a^2 + 2ab + b^2 = (a+b)^2 \)

3 Développement de \( (3x-2)^2 \)
Identité remarquable :

Carré d'une différence : \( (a-b)^2 = a^2 - 2ab + b^2 \)

Étape 1 : Identifier a et b

Dans \( (3x-2)^2 \) : \( a = 3x \) et \( b = 2 \)

Étape 2 : Appliquer la formule \( (a-b)^2 = a^2 - 2ab + b^2 \)

\( (3x-2)^2 = (3x)^2 - 2(3x)(2) + 2^2 \)

Étape 3 : Effectuer les calculs

\( (3x-2)^2 = 9x^2 - 12x + 4 \)

Réponse finale :

\( (3x-2)^2 = 9x^2 - 12x + 4 \)

Règles appliquées :

Identité remarquable : \( (a-b)^2 = a^2 - 2ab + b^2 \)

• Premier terme : \( a^2 = (3x)^2 = 9x^2 \)

• Deuxième terme : \( -2ab = -2 \times 3x \times 2 = -12x \)

• Troisième terme : \( b^2 = 2^2 = 4 \)

4 Factorisation de \( 9x^2 - 12x + 4 \)
Structure à reconnaître :

\( 9x^2 - 12x + 4 \) ressemble à \( a^2 - 2ab + b^2 \) (carré d'une différence)

Étape 1 : Rechercher les carrés

\( 9x^2 \) est un carré : \( (3x)^2 \)

\( 4 \) est un carré : \( (2)^2 \)

Étape 2 : Vérifier le double produit

Est-ce que le terme du milieu est \( -2ab \) ?

\( -12x = -2 \times 3x \times 2 = -2ab \) ✓

Étape 3 : Identifier a et b

\( a = 3x \) et \( b = 2 \)

Étape 4 : Appliquer la formule inverse

\( 9x^2 - 12x + 4 = (3x - 2)^2 \)

Réponse finale :

\( 9x^2 - 12x + 4 = (3x - 2)^2 \)

Règles appliquées :

• On reconnaît la structure \( a^2 - 2ab + b^2 \)

• \( a^2 = 9x^2 \Rightarrow a = 3x \)

• \( b^2 = 4 \Rightarrow b = 2 \)

• \( -2ab = -12x \) confirme la structure

• Donc : \( a^2 - 2ab + b^2 = (a-b)^2 \)

5 Développement de \( (x+4)(x-4) \)
Identité remarquable :

Différence de deux carrés : \( (a+b)(a-b) = a^2 - b^2 \)

Étape 1 : Identifier a et b

Dans \( (x+4)(x-4) \) : \( a = x \) et \( b = 4 \)

Étape 2 : Appliquer la formule \( (a+b)(a-b) = a^2 - b^2 \)

\( (x+4)(x-4) = x^2 - 4^2 \)

Étape 3 : Effectuer le calcul

\( (x+4)(x-4) = x^2 - 16 \)

Réponse finale :

\( (x+4)(x-4) = x^2 - 16 \)

Règles appliquées :

Identité remarquable : \( (a+b)(a-b) = a^2 - b^2 \)

• Terme positif : \( a^2 = x^2 \)

• Terme négatif : \( b^2 = 4^2 = 16 \)

• Les termes en x s'annulent : \( +4x - 4x = 0 \)

Corrigé : Exercices 6 à 10
6 Factorisation de \( x^2 - 16 \)
Structure à reconnaître :

\( x^2 - 16 \) ressemble à \( a^2 - b^2 \) (différence de deux carrés)

Méthode de factorisation :
  1. Identifier si c'est une différence de deux carrés
  2. Reconnaître a et b
  3. Appliquer la formule inverse : \( a^2 - b^2 = (a+b)(a-b) \)
Étape 1 : Rechercher les carrés

\( x^2 \) est un carré : \( (x)^2 \)

\( 16 \) est un carré : \( (4)^2 \)

Étape 2 : Identifier a et b

\( a = x \) et \( b = 4 \)

Étape 3 : Appliquer la formule inverse

\( x^2 - 16 = (x + 4)(x - 4) \)

Réponse finale :

\( x^2 - 16 = (x + 4)(x - 4) \)

Règles appliquées :

• On reconnaît la structure \( a^2 - b^2 \)

• \( a^2 = x^2 \Rightarrow a = x \)

• \( b^2 = 16 \Rightarrow b = 4 \)

• Donc : \( a^2 - b^2 = (a+b)(a-b) \)

7 Développement de \( (2x+3)(2x-3) \)
Identité remarquable :

Différence de deux carrés : \( (a+b)(a-b) = a^2 - b^2 \)

Étape 1 : Identifier a et b

Dans \( (2x+3)(2x-3) \) : \( a = 2x \) et \( b = 3 \)

Étape 2 : Appliquer la formule \( (a+b)(a-b) = a^2 - b^2 \)

\( (2x+3)(2x-3) = (2x)^2 - 3^2 \)

Étape 3 : Effectuer les calculs

\( (2x+3)(2x-3) = 4x^2 - 9 \)

Réponse finale :

\( (2x+3)(2x-3) = 4x^2 - 9 \)

Règles appliquées :

Identité remarquable : \( (a+b)(a-b) = a^2 - b^2 \)

• Terme positif : \( a^2 = (2x)^2 = 4x^2 \)

• Terme négatif : \( b^2 = 3^2 = 9 \)

• Les termes en x s'annulent : \( +6x - 6x = 0 \)

8 Factorisation de \( 4x^2 - 9 \)
Structure à reconnaître :

\( 4x^2 - 9 \) ressemble à \( a^2 - b^2 \) (différence de deux carrés)

Étape 1 : Rechercher les carrés

\( 4x^2 \) est un carré : \( (2x)^2 \)

\( 9 \) est un carré : \( (3)^2 \)

Étape 2 : Identifier a et b

\( a = 2x \) et \( b = 3 \)

Étape 3 : Appliquer la formule inverse

\( 4x^2 - 9 = (2x + 3)(2x - 3) \)

Réponse finale :

\( 4x^2 - 9 = (2x + 3)(2x - 3) \)

Règles appliquées :

• On reconnaît la structure \( a^2 - b^2 \)

• \( a^2 = 4x^2 \Rightarrow a = 2x \)

• \( b^2 = 9 \Rightarrow b = 3 \)

• Donc : \( a^2 - b^2 = (a+b)(a-b) \)

9 Factorisation de \( x^2 + 6x + 9 \)
Structure à reconnaître :

\( x^2 + 6x + 9 \) ressemble à \( a^2 + 2ab + b^2 \) (carré d'une somme)

Étape 1 : Rechercher les carrés

\( x^2 \) est un carré : \( (x)^2 \)

\( 9 \) est un carré : \( (3)^2 \)

Étape 2 : Vérifier le double produit

Est-ce que le terme du milieu est \( 2ab \) ?

\( 6x = 2 \times x \times 3 = 2ab \) ✓

Étape 3 : Identifier a et b

\( a = x \) et \( b = 3 \)

Étape 4 : Appliquer la formule inverse

\( x^2 + 6x + 9 = (x + 3)^2 \)

Réponse finale :

\( x^2 + 6x + 9 = (x + 3)^2 \)

Règles appliquées :

• On reconnaît la structure \( a^2 + 2ab + b^2 \)

• \( a^2 = x^2 \Rightarrow a = x \)

• \( b^2 = 9 \Rightarrow b = 3 \)

• \( 2ab = 6x \) confirme la structure

• Donc : \( a^2 + 2ab + b^2 = (a+b)^2 \)

10 Développement de \( (x-7)^2 \)
Identité remarquable :

Carré d'une différence : \( (a-b)^2 = a^2 - 2ab + b^2 \)

Étape 1 : Identifier a et b

Dans \( (x-7)^2 \) : \( a = x \) et \( b = 7 \)

Étape 2 : Appliquer la formule \( (a-b)^2 = a^2 - 2ab + b^2 \)

\( (x-7)^2 = x^2 - 2(x)(7) + 7^2 \)

Étape 3 : Effectuer les calculs

\( (x-7)^2 = x^2 - 14x + 49 \)

Réponse finale :

\( (x-7)^2 = x^2 - 14x + 49 \)

Règles appliquées :

Identité remarquable : \( (a-b)^2 = a^2 - 2ab + b^2 \)

• Premier terme : \( a^2 = x^2 \)

• Deuxième terme : \( -2ab = -2 \times x \times 7 = -14x \)

• Troisième terme : \( b^2 = 7^2 = 49 \)

Utilisation pour factoriser / développer Identités remarquables