Mathématiques • Seconde

Systèmes d'inéquations
simples | Exercices corrigés

Infographie & Exercices
\( \begin{cases} x \gt a \\ x \lt b \end{cases} \)
Système d'inéquations
\( x \in ]a; b[ \)
Intersection des solutions
Système
\( \land \)
"ET" logique, intersection
Résolution
Résoudre chaque équation
Prendre l'intersection
Solution
\( S_1 \cap S_2 \)
Ensemble des x qui satisfont les deux
🎯
Définition : Un système d'inéquations est un ensemble d'inéquations qui doivent être satisfaites simultanément.
🔢
Structure : Résoudre chaque inéquation séparément, puis prendre l'intersection des solutions.
📋
Méthode : Résoudre → Représenter → Trouver l'intersection → Conclure.
💡
Conseil : Toujours représenter les solutions sur une droite graduée
🔍
Attention : La solution est l'intersection des solutions individuelles
Astuce : Utiliser des couleurs différentes pour chaque inéquation
📝
Méthode : Vérifier que la solution satisfait toutes les inéquations
Exercice 1
Résoudre : \( \begin{cases} x \gt 2 \\ x \lt 5 \end{cases} \)
Exercice 2
Résoudre : \( \begin{cases} x \geq -1 \\ x \leq 3 \end{cases} \)
Exercice 3
Résoudre : \( \begin{cases} 2x + 1 \gt 5 \\ x - 3 \lt 2 \end{cases} \)
Exercice 4
Résoudre : \( \begin{cases} 3x - 2 \geq 4 \\ 2x + 1 \lt 9 \end{cases} \)
Exercice 5
Résoudre : \( \begin{cases} x + 2 \gt 0 \\ 3x - 1 \leq 8 \end{cases} \)
Exercice 6
Résoudre : \( \begin{cases} -2x + 4 \lt 0 \\ x + 1 \geq -2 \end{cases} \)
Exercice 7
Résoudre : \( \begin{cases} \frac{x}{2} + 1 \geq 2 \\ 3x - 4 \gt 5 \end{cases} \)
Exercice 8
Résoudre : \( \begin{cases} 2(x - 1) \lt 4 \\ 3x + 1 \geq 7 \end{cases} \)
Exercice 9
Résoudre : \( \begin{cases} x - 5 \lt 0 \\ x + 3 \gt 1 \end{cases} \)
Exercice 10
Résoudre : \( \begin{cases} 4x - 3 \leq 9 \\ 2x + 5 \gt 3 \end{cases} \)
Corrigé : Exercices 1 à 5
1 Résolution de \( \begin{cases} x \gt 2 \\ x \lt 5 \end{cases} \)
Définition :

Système d'inéquations : Ensemble d'inéquations qui doivent être satisfaites simultanément.

Méthode de résolution :
  1. Résoudre chaque inéquation séparément
  2. Représenter les solutions sur une droite graduée
  3. Identifier l'intersection des solutions
  4. Exprimer la solution finale
Étape 1 : Résoudre la première inéquation

\( x \gt 2 \)

Solution : \( x \in ]2; +\infty[ \)

Étape 2 : Résoudre la deuxième inéquation

\( x \lt 5 \)

Solution : \( x \in ]-\infty; 5[ \)

Étape 3 : Trouver l'intersection

La solution du système est l'intersection des deux solutions :

\( ]2; +\infty[ \cap ]-\infty; 5[ = ]2; 5[ \)

2
5
Intersection : \( x \in ]2; 5[ \)
Solution finale :

\( x \in ]2; 5[ \) ou \( 2 \lt x \lt 5 \)

Règles appliquées :

• Pour un système d'inéquations, on cherche l'intersection des solutions

• L'intersection est l'ensemble des x qui satisfont toutes les inéquations

• On représente graphiquement pour visualiser l'intersection

2 Résolution de \( \begin{cases} x \geq -1 \\ x \leq 3 \end{cases} \)
Définition :

Intervalle fermé : Les bornes sont incluses dans la solution.

Étape 1 : Résoudre la première inéquation

\( x \geq -1 \)

Solution : \( x \in [-1; +\infty[ \)

Étape 2 : Résoudre la deuxième inéquation

\( x \leq 3 \)

Solution : \( x \in ]-\infty; 3] \)

Étape 3 : Trouver l'intersection

La solution du système est l'intersection des deux solutions :

\( [-1; +\infty[ \cap ]-\infty; 3] = [-1; 3] \)

-1
3
Intersection : \( x \in [-1; 3] \)
Solution finale :

\( x \in [-1; 3] \) ou \( -1 \leq x \leq 3 \)

Règles appliquées :

• Le symbole ≥ signifie borne incluse → point fermé ●

• Le symbole ≤ signifie borne incluse → point fermé ●

• L'intersection est l'intervalle entre les deux bornes incluses

3 Résolution de \( \begin{cases} 2x + 1 \gt 5 \\ x - 3 \lt 2 \end{cases} \)
Définition :

Inéquations à résoudre : Il faut d'abord résoudre chaque inéquation.

Étape 1 : Résoudre la première inéquation

\( 2x + 1 \gt 5 \)

\( 2x \gt 4 \)

\( x \gt 2 \)

Solution : \( x \in ]2; +\infty[ \)

Étape 2 : Résoudre la deuxième inéquation

\( x - 3 \lt 2 \)

\( x \lt 5 \)

Solution : \( x \in ]-\infty; 5[ \)

Étape 3 : Trouver l'intersection

La solution du système est l'intersection des deux solutions :

\( ]2; +\infty[ \cap ]-\infty; 5[ = ]2; 5[ \)

2
5
Intersection : \( x \in ]2; 5[ \)
Solution finale :

\( x \in ]2; 5[ \) ou \( 2 \lt x \lt 5 \)

Règles appliquées :

• On résout chaque inéquation séparément

• Puis on trouve l'intersection des solutions

• On conserve le sens des inégalités dans l'intersection

4 Résolution de \( \begin{cases} 3x - 2 \geq 4 \\ 2x + 1 \lt 9 \end{cases} \)
Définition :

Combinaison d'inéquations : Une avec ≥ et une avec <.

Étape 1 : Résoudre la première inéquation

\( 3x - 2 \geq 4 \)

\( 3x \geq 6 \)

\( x \geq 2 \)

Solution : \( x \in [2; +\infty[ \)

Étape 2 : Résoudre la deuxième inéquation

\( 2x + 1 \lt 9 \)

\( 2x \lt 8 \)

\( x \lt 4 \)

Solution : \( x \in ]-\infty; 4[ \)

Étape 3 : Trouver l'intersection

La solution du système est l'intersection des deux solutions :

\( [2; +\infty[ \cap ]-\infty; 4[ = [2; 4[ \)

2
4
Intersection : \( x \in [2; 4[ \)
Solution finale :

\( x \in [2; 4[ \) ou \( 2 \leq x \lt 4 \)

Règles appliquées :

• ≥ signifie borne incluse → point fermé ●

• < signifie borne exclue → point ouvert ○

• L'intersection est [2; 4[ car 2 est inclus et 4 est exclu

5 Résolution de \( \begin{cases} x + 2 \gt 0 \\ 3x - 1 \leq 8 \end{cases} \)
Définition :

Combinaison d'inéquations : Une avec > et une avec ≤.

Étape 1 : Résoudre la première inéquation

\( x + 2 \gt 0 \)

\( x \gt -2 \)

Solution : \( x \in ]-2; +\infty[ \)

Étape 2 : Résoudre la deuxième inéquation

\( 3x - 1 \leq 8 \)

\( 3x \leq 9 \)

\( x \leq 3 \)

Solution : \( x \in ]-\infty; 3] \)

Étape 3 : Trouver l'intersection

La solution du système est l'intersection des deux solutions :

\( ]-2; +\infty[ \cap ]-\infty; 3] = ]-2; 3] \)

-2
3
Intersection : \( x \in ]-2; 3] \)
Solution finale :

\( x \in ]-2; 3] \) ou \( -2 \lt x \leq 3 \)

Règles appliquées :

• > signifie borne exclue → point ouvert ○

• ≤ signifie borne incluse → point fermé ●

• L'intersection est ]-2; 3] car -2 est exclu et 3 est inclus

Corrigé : Exercices 6 à 10
6 Résolution de \( \begin{cases} -2x + 4 \lt 0 \\ x + 1 \geq -2 \end{cases} \)
Définition :

Coefficient négatif : Attention au changement de sens de l'inégalité.

Étape 1 : Résoudre la première inéquation

\( -2x + 4 \lt 0 \)

\( -2x \lt -4 \)

Multiplier par -1/2 (changement de sens) : \( x \gt 2 \)

Solution : \( x \in ]2; +\infty[ \)

Étape 2 : Résoudre la deuxième inéquation

\( x + 1 \geq -2 \)

\( x \geq -3 \)

Solution : \( x \in [-3; +\infty[ \)

Étape 3 : Trouver l'intersection

La solution du système est l'intersection des deux solutions :

\( ]2; +\infty[ \cap [-3; +\infty[ = ]2; +\infty[ \)

-3
2
Intersection : \( x \in ]2; +\infty[ \)
Solution finale :

\( x \in ]2; +\infty[ \) ou \( x \gt 2 \)

Règles appliquées :

• Multiplier par un nombre négatif change le sens de l'inégalité

• L'intersection est ]2; +∞[ car x doit être à la fois > 2 et ≥ -3

• La condition la plus restrictive prévaut

7 Résolution de \( \begin{cases} \frac{x}{2} + 1 \geq 2 \\ 3x - 4 \gt 5 \end{cases} \)
Définition :

Fraction dans l'inéquation : Multiplier par le dénominateur pour éliminer la fraction.

Étape 1 : Résoudre la première inéquation

\( \frac{x}{2} + 1 \geq 2 \)

\( \frac{x}{2} \geq 1 \)

\( x \geq 2 \)

Solution : \( x \in [2; +\infty[ \)

Étape 2 : Résoudre la deuxième inéquation

\( 3x - 4 \gt 5 \)

\( 3x \gt 9 \)

\( x \gt 3 \)

Solution : \( x \in ]3; +\infty[ \)

Étape 3 : Trouver l'intersection

La solution du système est l'intersection des deux solutions :

\( [2; +\infty[ \cap ]3; +\infty[ = ]3; +\infty[ \)

2
3
Intersection : \( x \in ]3; +\infty[ \)
Solution finale :

\( x \in ]3; +\infty[ \) ou \( x \gt 3 \)

Règles appliquées :

• Pour éliminer une fraction, on multiplie par le dénominateur

• L'intersection est ]3; +∞[ car x doit être à la fois ≥ 2 et > 3

• La condition la plus restrictive est x > 3

8 Résolution de \( \begin{cases} 2(x - 1) \lt 4 \\ 3x + 1 \geq 7 \end{cases} \)
Définition :

Parenthèses à développer : Distribuer le coefficient avant de résoudre.

Étape 1 : Résoudre la première inéquation

\( 2(x - 1) \lt 4 \)

\( 2x - 2 \lt 4 \)

\( 2x \lt 6 \)

\( x \lt 3 \)

Solution : \( x \in ]-\infty; 3[ \)

Étape 2 : Résoudre la deuxième inéquation

\( 3x + 1 \geq 7 \)

\( 3x \geq 6 \)

\( x \geq 2 \)

Solution : \( x \in [2; +\infty[ \)

Étape 3 : Trouver l'intersection

La solution du système est l'intersection des deux solutions :

\( ]-\infty; 3[ \cap [2; +\infty[ = [2; 3[ \)

2
3
Intersection : \( x \in [2; 3[ \)
Solution finale :

\( x \in [2; 3[ \) ou \( 2 \leq x \lt 3 \)

Règles appliquées :

• On développe les expressions avec parenthèses

• L'intersection est [2; 3[ car x doit être à la fois < 3 et ≥ 2

• On combine les deux conditions pour former l'intervalle

9 Résolution de \( \begin{cases} x - 5 \lt 0 \\ x + 3 \gt 1 \end{cases} \)
Définition :

Inéquations simples : Résolution directe sans développement nécessaire.

Étape 1 : Résoudre la première inéquation

\( x - 5 \lt 0 \)

\( x \lt 5 \)

Solution : \( x \in ]-\infty; 5[ \)

Étape 2 : Résoudre la deuxième inéquation

\( x + 3 \gt 1 \)

\( x \gt -2 \)

Solution : \( x \in ]-2; +\infty[ \)

Étape 3 : Trouver l'intersection

La solution du système est l'intersection des deux solutions :

\( ]-\infty; 5[ \cap ]-2; +\infty[ = ]-2; 5[ \)

-2
5
Intersection : \( x \in ]-2; 5[ \)
Solution finale :

\( x \in ]-2; 5[ \) ou \( -2 \lt x \lt 5 \)

Règles appliquées :

• On résout chaque inéquation séparément

• L'intersection est ]-2; 5[ car x doit être à la fois < 5 et > -2

• Les deux bornes sont exclues dans la solution finale

10 Résolution de \( \begin{cases} 4x - 3 \leq 9 \\ 2x + 5 \gt 3 \end{cases} \)
Définition :

Combinaison d'inéquations : Une avec ≤ et une avec >.

Étape 1 : Résoudre la première inéquation

\( 4x - 3 \leq 9 \)

\( 4x \leq 12 \)

\( x \leq 3 \)

Solution : \( x \in ]-\infty; 3] \)

Étape 2 : Résoudre la deuxième inéquation

\( 2x + 5 \gt 3 \)

\( 2x \gt -2 \)

\( x \gt -1 \)

Solution : \( x \in ]-1; +\infty[ \)

Étape 3 : Trouver l'intersection

La solution du système est l'intersection des deux solutions :

\( ]-\infty; 3] \cap ]-1; +\infty[ = ]-1; 3] \)

-1
3
Intersection : \( x \in ]-1; 3] \)
Solution finale :

\( x \in ]-1; 3] \) ou \( -1 \lt x \leq 3 \)

Règles appliquées :

• ≤ signifie borne incluse → point fermé ●

• > signifie borne exclue → point ouvert ○

• L'intersection est ]-1; 3] car -1 est exclu et 3 est inclus

Systèmes d'inéquations simples Inéquations du premier degré