Mathématiques·MathsPremière

Second degré

Une parabole, un discriminant, et soudain tu te sens puissant.

Cours

Forme développée

Une fonction polynôme du second degré s'écrit : $$f(x) = ax^2 + bx + c, \quad a \neq 0$$

Forme canonique

$$f(x) = a(x - \alpha)^2 + \beta$$ où $\alpha = -\frac{b}{2a}$ et $\beta = f(\alpha)$.

Le sommet de la parabole est le point $S(\alpha ; \beta)$.

Discriminant

$$\Delta = b^2 - 4ac$$

  • $\Delta > 0$ : 2 racines réelles distinctes $x_{1,2} = \frac{-b \pm \sqrt{\Delta}}{2a}$
  • $\Delta = 0$ : 1 racine double $x_0 = -\frac{b}{2a}$
  • $\Delta < 0$ : aucune racine réelle (la parabole ne touche pas l'axe des x)

Forme factorisée (si $\Delta \geq 0$)

$$f(x) = a(x - x_1)(x - x_2)$$

Signe de $ax^2 + bx + c$

  • $\Delta < 0$ : signe constant (= signe de $a$)
  • $\Delta = 0$ : signe de $a$ partout, sauf annulation en $x_0$
  • $\Delta > 0$ : signe de $a$ à l'extérieur des racines, opposé entre.

"À l'extérieur des racines, signe de a. Entre les racines, signe contraire. Le théorème qui te sauve."

Formules clés

Discriminant
Δ = b² − 4ac
Racines (Δ > 0)
x = (-b ± √Δ) / (2a)
Sommet
α = -b/(2a) ; β = f(α)
Somme/produit racines
x₁ + x₂ = -b/a ; x₁·x₂ = c/a
Forme canonique
f(x) = a(x − α)² + β

Méthodes

Résoudre ax² + bx + c = 0

  1. 1Calculer Δ = b² - 4ac
  2. 2Si Δ < 0 : aucune solution réelle. Stop.
  3. 3Si Δ = 0 : une solution double x = -b/(2a)
  4. 4Si Δ > 0 : deux solutions (-b ± √Δ)/(2a). Vérifier la somme et le produit pour gagner du temps.

Étudier le signe d'un trinôme

  1. 1Identifier a, b, c et calculer Δ
  2. 2Trouver les racines si elles existent
  3. 3Dresser le tableau de signes : entre les racines = signe opposé à a ; à l'extérieur = signe de a
  4. 4Conclure sur l'inéquation

Astuces & pièges

Astuce somme/produit

Si tu trouves x₁ et x₂, vérifie x₁ + x₂ = -b/a et x₁·x₂ = c/a. Ça détecte 99% des erreurs de signe.

Piège à éviter

Δ NÉGATIF ne veut PAS dire pas de parabole. Ça veut dire pas de racines. La parabole existe toujours.

À retenir

a > 0 → parabole "sourit" 😀 (minimum en α). a < 0 → parabole "triste" 🙁 (maximum en α).

Le discriminant, c'est l'arbitre du second degré. Sans lui, c'est la guerre civile.

Teste-toi

1.Discriminant de x² - 5x + 6 ?

2.Racines de x² - 5x + 6 ?

3.Si a > 0 et Δ < 0, alors ax² + bx + c est :

Exercices corrigés

Tu galères ? Normal. Cherche d'abord, regarde le corrigé après.

EX. 01Moyen

Résoudre 2x² - 7x + 3 = 0.

EX. 02Difficile

Pour quelles valeurs de m l'équation x² + mx + 4 = 0 a-t-elle une racine double ?