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Le développement algébrique

✏️ Le développement — Seconde

Réduire, développer et ordonner une expression algébrique.

📌 L’essentiel du cours

Réduire : regrouper les termes semblables, par exemple 3x − 7x + 6x = 2x.

k(a + b) = ka + kb   •   (a + b)(c + d) = ac + ad + bc + bd

Signe moins : −(a + b) = −a − b et −(a − b) = −a + b.

Méthode : développer chaque produit, réduire les termes semblables, puis ordonner selon les puissances décroissantes de x.

🎓 Rappels de cours en vidéo

✏️ Exercices corrigés

Exercice 1

Réduire et ordonner

  1. 3x7x+6x3=3x-7x+6x-3=

  2. 5x+65x+7=-5x+6-5x+7=

  3. 12x+6x5+9=-12x+6x-5+9=

  4. 2x2+x+3x4=2x^2+x+3x-4=

  5. 4x27x+8x9=4x^2-7x+8x-9=

  6. xx2+3x4=-x-x^2+3x-4=

  7. 39x38x+4x=3-9x-3-8x+4x=

  8. 136x3x28x2+5=13-6x-3x^2-8x^2+5=

  9. 6x+87x9+12x4+x+106x+8-7x-9+12x-4+x+10

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Règle. On réunit les termes semblables (même puissance de xx) puis on ordonne par degrés décroissants.

  1. 3x7x+6x3=(37+6)x3=2x3.3x-7x+6x-3=(3-7+6)x-3=2x-3.

  2. 5x+65x+7=(55)x+(6+7)=10x+13.-5x+6-5x+7=(-5-5)x+(6+7)=-10x+13.

  3. 12x+6x5+9=(12+6)x+(5+9)=6x+4.-12x+6x-5+9=(-12+6)x+(-5+9)=-6x+4.

  4. 2x2+x+3x4=2x2+(1+3)x4=2x2+4x4.2x^2+x+3x-4=2x^2+(1+3)x-4=2x^2+4x-4.

  5. 4x27x+8x9=4x2+(7+8)x9=4x2+x9.4x^2-7x+8x-9=4x^2+(-7+8)x-9=4x^2+x-9.

  6. xx2+3x4=x2+(1+3)x4=x2+2x4.-x-x^2+3x-4=-x^2+(-1+3)x-4=-x^2+2x-4.

  7. 39x38x+4x=(98+4)x+(33)=13x.3-9x-3-8x+4x=(-9-8+4)x+(3-3)=-13x.

  8. 136x3x28x2+5=(38)x26x+(13+5)=11x26x+18.13-6x-3x^2-8x^2+5=(-3-8)x^2-6x+(13+5)=-11x^2-6x+18.

  9. 6x+87x9+12x4+x+10=(67+12+1)x+(894+10)=12x+5.6x+8-7x-9+12x-4+x+10=(6-7+12+1)x+(8-9-4+10)=12x+5.

Exercice 2

Réduire et ordonner :

  1. 4x2+5x3x3x2+2+6x54x^2+5x-3x-3x^2+2+6x-5

  2. 73x2+xx2x+97-3x^2+x-x^2-x+9

  3. 4x3+8xx3x2+x+3x2+114x^3+8x-x^3-x^2+x+3x^2+11

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Principe. On regroupe les termes semblables (même puissance de xx) puis on ordonne par degrés décroissants.

  1. 4x2+5x3x3x2+2+6x54x^2+5x-3x-3x^2+2+6x-5
    =(43)x2+(53+6)x+(25)=x2+8x3.=(4-3)x^2+(5-3+6)x+(2-5)=x^2+8x-3.

  2. 73x2+xx2x+97-3x^2+x-x^2-x+9
    =(31)x2+(11)x+(7+9)=4x2+16.=(-3-1)x^2+(1-1)x+(7+9)=-4x^2+16.

  3. 4x3+8xx3x2+x+3x2+114x^3+8x-x^3-x^2+x+3x^2+11
    =(41)x3+(1+3)x2+(8+1)x+11=3x3+2x2+9x+11.=(4-1)x^3+(-1+3)x^2+(8+1)x+11=3x^3+2x^2+9x+11.

Exercice 3

Exprimer sous une forme plus simple

  1. 3x×6x3x \times 6x

  2. 5x×4-5x \times 4

  3. 3×4x3 \times 4x

  4. 7x×(4x)7x \times (-4x)

  5. 3x2×4x3x^2 \times 4x

  6. 5x×4x2-5x \times 4x^2

  7. 9x3×8x9x^3 \times 8x

  8. 6x×(2x2)6x \times (-2x^2)

  9. 4x×5x-4x \times 5x

  10. 5x×(5x)-5x \times (-5x)

  11. 3×4x3 \times 4x

  12. 10x×(4x)-10x \times (-4x)

  13. 4x2×5x4x^2 \times 5x

  14. 7x×4x2-7x \times 4x^2

  15. 8x3×(5x)-8x^3 \times (-5x)

  16. 2x×(3x2)2x \times (-3x^2)

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Règle. (axm)×(bxn)=abxm+n(a\,x^m)\times(b\,x^n)=ab\,x^{m+n} (on multiplie les coefficients et on additionne les exposants).

  1. 18x218x^2

  2. 20x-20x

  3. 12x12x

  4. 28x2-28x^2

  5. 12x312x^3

  6. 20x3-20x^3

  7. 72x472x^4

  8. 12x3-12x^3

  9. 20x2-20x^2

  10. 25x225x^2

  11. 12x12x

  12. 40x240x^2

  13. 20x320x^3

  14. 28x3-28x^3

  15. 40x440x^4

  16. 6x3-6x^3

Exercice 4

Développer et réduire les expressions suivantes :

  1. 3x(2x23x+3)3x(2x^2-3x+3)

  2. 6x(x2+2x+5)6x(x^2+2x+5)

  3. 7x(4x+4)-7x(4x+4)

  4. 4x(x2+2x9)-4x(x^2+2x-9)

  5. 9x(2+x)9x(-2+x)

  6. 6x2(3x22x+74)6x^2(3x^2-2x+74)

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  1. 3x(2x23x+3)=6x39x2+9x3x(2x^2-3x+3)=6x^3-9x^2+9x.

  2. 6x(x2+2x+5)=6x3+12x2+30x6x(x^2+2x+5)=6x^3+12x^2+30x.

  3. 7x(4x+4)=28x228x-7x(4x+4)=-28x^2-28x.

  4. 4x(x2+2x9)=4x38x2+36x-4x(x^2+2x-9)=-4x^3-8x^2+36x.

  5. 9x(2+x)=9x218x9x(-2+x)=9x^2-18x.

  6. 6x2(3x22x+74)=18x412x3+444x26x^2(3x^2-2x+74)=18x^4-12x^3+444x^2.

Exercice 5 ★★

Développer et réduire les expressions suivantes :

  1. (3x+6)(2x+3)(3x+6)(2x+3)

  2. (x3)(2x+5)(x-3)(2x+5)

  3. (x+1)(4x+2)(x+1)(4x+2)

  4. (4x+9)(2x+1)(4x+9)(2x+1)

  5. (x3)(2+x)(x-3)(2+x)

  6. (3x2)(2x+7)(-3x-2)(-2x+7)

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  1. (3x+6)(2x+3)=6x2+21x+18(3x+6)(2x+3)=6x^2+21x+18.

  2. (x3)(2x+5)=2x2x15(x-3)(2x+5)=2x^2-x-15.

  3. (x+1)(4x+2)=4x2+6x+2(x+1)(4x+2)=4x^2+6x+2.

  4. (4x+9)(2x+1)=8x2+22x+9(4x+9)(2x+1)=8x^2+22x+9.

  5. (x3)(2+x)=x2x6(x-3)(2+x)=x^2-x-6.

  6. (3x2)(2x+7)=6x217x14(-3x-2)(-2x+7)=6x^2-17x-14.

Exercice 6 ★★

Développer et réduire les expressions suivantes :

  1. (3x+2)(2x+1)(3x+2)(2x+1)

  2. (2x+3)(3x+5)(2x+3)(3x+5)

  3. 4(x+1)(x+2)4(x+1)(x+2)

  4. 4x(2x+1)x4x(2x+1)x

  5. 4x2(2+x2+x)4x^2(2+x^2+x)

  6. (3x2)(2x3)(3x-2)(2x-3)

  7. (2x3)(3x+5)(2x-3)(3x+5)

  8. 4(x+1)(x2)4(x+1)(x-2)

  9. 4x(2x1)x4x(2x-1)x

  10. 4x2(2x2x)4x^2(2-x^2-x)

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  1. 6x2+7x+26x^2+7x+2

  2. 6x2+19x+156x^2+19x+15

  3. 4x2+12x+84x^2+12x+8

  4. 8x3+4x28x^3+4x^2

  5. 4x4+4x3+8x24x^4+4x^3+8x^2

  6. 6x213x+66x^2-13x+6

  7. 6x2+x156x^2+x-15

  8. 4x24x84x^2-4x-8

  9. 8x34x28x^3-4x^2

  10. 4x44x3+8x2-4x^4-4x^3+8x^2

Exercice 7 ★★★

Le moins devant une parenthèse : Développer

(2x2+3x6),(2x+4)(4x3),(2x+2)(x+1)(2x+3).-(2x^2+3x-6),\qquad -(2x+4)(4x-3),\qquad (2x+2)-(x+1)(2x+3).

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(2x2+3x6)=2x23x+6.-(2x^2+3x-6)=-2x^2-3x+6. (2x+4)(4x3)=(8x2+10x12)=8x210x+12.-(2x+4)(4x-3)=-(8x^2+10x-12)=-8x^2-10x+12. (2x+2)(x+1)(2x+3)=(2x+2)(2x2+5x+3)=2x23x1.(2x+2)-(x+1)(2x+3)=(2x+2)-(2x^2+5x+3)=-2x^2-3x-1.

Exercice 8 ★★★

En développant le membre de gauche, vérifier que les égalités suivantes sont vraies pour tout xx.

  1. (2x+2)(5x+1)+(x+1)(x+2)=11x2+15x+4(2x + 2) (5x + 1) + (x + 1) (x + 2) =11x^2+15x+4

  2. (4x+7)(2x+8)+(5x+3)(6x+1)=22x2+41x+59(4x + 7) (-2x +8) + (5x + 3) (6x + 1)=22x^2+41x+59

  3. (3x+7)(17x)+(3x+2)(4x+1)=33x241x+9(-3x+7)(1-7x)+(3x+2)(4x+1)=33x^2-41x+9

  4. (x+5)(2x3)(x+2)(32x)=12x21(x + 5) (-2x-3) – (x + 2) (3-2x)=-12x-21

  5. (2x4)(83x)(4x)(3x+5)=9x2+45x52(2x – 4) (8-3x) – (4-x) (-3x+5)=-9x^2+45x-52

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  1. (2x+2)(5x+1)=10x2+12x+2(2x+2)(5x+1)=10x^2+12x+2, (x+1)(x+2)=x2+3x+2(x+1)(x+2)=x^2+3x+2
    Somme =11x2+15x+4=11x^2+15x+4.

  2. (4x+7)(2x+8)=8x2+18x+56(4x+7)(-2x+8)=-8x^2+18x+56, (5x+3)(6x+1)=30x2+23x+3(5x+3)(6x+1)=30x^2+23x+3
    Somme =22x2+41x+59=22x^2+41x+59.

  3. (3x+7)(17x)=21x252x+7(-3x+7)(1-7x)=21x^2-52x+7, (3x+2)(4x+1)=12x2+11x+2(3x+2)(4x+1)=12x^2+11x+2
    Somme =33x241x+9=33x^2-41x+9.

  4. (x+5)(2x3)=2x213x15(x+5)(-2x-3)=-2x^2-13x-15, (x+2)(32x)=2x2x+6(x+2)(3-2x)=-2x^2-x+6
    Différence =12x21=-12x-21.

  5. (2x4)(83x)=6x2+28x32(2x-4)(8-3x)=-6x^2+28x-32, (4x)(3x+5)=3x217x+20(4-x)(-3x+5)=3x^2-17x+20
    Différence =9x2+45x52=-9x^2+45x-52.

Exercice 9 ★★★

En développant le membre de gauche, vérifier que ces égalités sont vraies pour tout xx.

  1. 2(2x+3)(4x1)+3(2x+1)(3x+2)=34x2+41x2(2x + 3) (4x – 1) + 3(2x + 1) (3x + 2) =34x^2+41x

  2. 3(4x+5)(2x+3)+4(x+3)(x3)=20x2+6x+93(4x +5) (-2x +3) +4 (x + 3) (x -3)=-20x^2+6x+9

  3. 2(x+1)(14x)3(4x+3)(4x1)=40x234x+112(-x+1)(1-4x)-3(4x+3)(4x-1)=-40x^2-34x+11

  4. 3(x2+2x)(x+5)5(x2+2)(4x)=8x3+x2+40x403(x^2+2x)(x + 5) – 5(x^2 + 2) (4-x)=8x^3+x^2+40x-40

  5. (x2x+4)(2x+1)2(2x2+2x)(5x)=6x317x213x+4(x^2 – x + 4) (2x + 1) – 2 (2x^2 + 2x) (5 – x)=6x^3-17x^2-13x+4

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  1. 2(2x+3)(4x1)=2(8x2+10x3)=16x2+20x62(2x+3)(4x-1)=2(8x^2+10x-3)=16x^2+20x-6; 3(2x+1)(3x+2)=3(6x2+7x+2)=18x2+21x+63(2x+1)(3x+2)=3(6x^2+7x+2)=18x^2+21x+6.
    Somme =34x2+41x=34x^2+41x.

  2. 3(4x+5)(2x+3)=3(8x2+2x+15)=24x2+6x+453(4x+5)(-2x+3)=3(-8x^2+2x+15)=-24x^2+6x+45; 4(x+3)(x3)=4(x29)=4x2364(x+3)(x-3)=4(x^2-9)=4x^2-36.
    Somme =20x2+6x+9=-20x^2+6x+9.

  3. 2(x+1)(14x)=2(4x25x+1)=8x210x+22(-x+1)(1-4x)=2(4x^2-5x+1)=8x^2-10x+2; 3(4x+3)(4x1)=3(16x2+8x3)=48x224x+9-3(4x+3)(4x-1)=-3(16x^2+8x-3)=-48x^2-24x+9.
    Somme =40x234x+11=-40x^2-34x+11.

  4. 3(x2+2x)(x+5)=3(x3+7x2+10x)=3x3+21x2+30x3(x^2+2x)(x+5)=3(x^3+7x^2+10x)=3x^3+21x^2+30x; 5(x2+2)(4x)=5(x3+4x22x+8)=5x320x2+10x40-5(x^2+2)(4-x)=-5(-x^3+4x^2-2x+8)=5x^3-20x^2+10x-40.
    Somme =8x3+x2+40x40=8x^3+x^2+40x-40.

  5. (x2x+4)(2x+1)=2x3x2+7x+4(x^2-x+4)(2x+1)=2x^3 – x^2 + 7x + 4; 2(2x2+2x)(5x)=2(2x3+6x2+10x)=4x312x220x-2(2x^2+2x)(5-x)=-2(-2x^3+6x^2+10x)=4x^3-12x^2-20x.
    Différence =6x317x213x+4=6x^3-17x^2-13x+4.

Exercice 10 ★★★

Développer et réduire les expressions suivantes :

  1. (2+x)+(x+2)(x1)(2+x)+(x+2)(-x-1)

  2. 3(2x+2)(3x+1)3-(-2x+2)(-3x+1)

  3. 4(x1)+(2x+2)4(x-1)+(2x+2)

  4. 3x(7x+2)+x(x3)3x-(7x+2)+x(x-3)

  5. x2+3(2x2)2xx^2+3(-2-x^2)-2x

  6. (x+1)(x+2)2x(x3)(x+1)(x+2)-2x(x-3)

  7. (x+1)(2x2)+4(2x1)-(-x+1)(2x-2)+4(2x-1)

  8. 3x(2x+5)+(x4)(1x)3x-(2x+5)+(x-4)(1-x)

  9. (2x+2)x3x(x+1)4(2x+3)(2x+2)x-3x(x+1)-4(2x+3)

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Méthode. On développe chaque produit (distribution terme À terme), puis on regroupe les termes semblables et on réduit.

  1. (2+x)+(x+2)(x1)(2+x)+(x+2)(-x-1) (x+2)(x1)=x(x1)+2(x1)=(x2x)+(2x2)=x23x2,(2+x)+()=(2+x)+(x23x2)=x22x.\begin{aligned} (x+2)(-x-1)&=x(-x-1)+2(-x-1)\\ &=(-x^2-x)+(-2x-2)\\ &=-x^2-3x-2,\\[2pt] (2+x)+(\cdots)&=(2+x)+(-x^2-3x-2)\\ &=-x^2-2x. \end{aligned}

  2. 3(2x+2)(3x+1)3-(-2x+2)(-3x+1) (2x+2)(3x+1)=(2x)(3x)+(2x)1+2(3x)+21=6x22x6x+2=6x28x+2,3()=3(6x28x+2)=6x2+8x+1.\begin{aligned} (-2x+2)(-3x+1)&=(-2x)(-3x)+(-2x)\cdot1+2(-3x)+2\cdot1\\ &=6x^2-2x-6x+2=6x^2-8x+2,\\[2pt] 3-(\cdots)&=3-(6x^2-8x+2)=-6x^2+8x+1. \end{aligned}

  3. 4(x1)+(2x+2)4(x-1)+(2x+2) 4(x1)=4x4(4x4)+(2x+2)=6x2.4(x-1)=4x-4\quad\Rightarrow\quad (4x-4)+(2x+2)=6x-2.

  4. 3x(7x+2)+x(x3)3x-(7x+2)+x(x-3) x(x3)=x23x,3x(7x+2)+()=3x7x2+x23x=x27x2.\begin{aligned} x(x-3)&=x^2-3x,\\ 3x-(7x+2)+(\cdots)&=3x-7x-2+x^2-3x\\ &=x^2-7x-2. \end{aligned}

  5. x2+3(2x2)2xx^2+3(-2-x^2)-2x 3(2x2)=63x2x23x22x6=2x22x6.3(-2-x^2)=-6-3x^2\ \Rightarrow\ x^2-3x^2-2x-6=-2x^2-2x-6.

  6. (x+1)(x+2)2x(x3)(x+1)(x+2)-2x(x-3) (x+1)(x+2)=x2+3x+2,2x(x3)=2x26x,()()=(x2+3x+2)(2x26x)=x2+9x+2.\begin{aligned} (x+1)(x+2)&=x^2+3x+2,\\ 2x(x-3)&=2x^2-6x,\\ (\cdots)-(\cdots)&=(x^2+3x+2)-(2x^2-6x)\\ &=-x^2+9x+2. \end{aligned}

  7. (x+1)(2x2)+4(2x1)-(-x+1)(2x-2)+4(2x-1) (x+1)(2x2)=(x)2x+(x)(2)+12x+1(2)=2x2+2x+2x2=2x2+4x2,()=2x24x+2,puis +4(2x1)=+8x42x2+4x2.\begin{aligned} (-x+1)(2x-2)&=(-x)2x+(-x)(-2)+1\cdot2x+1\cdot(-2)\\ &=-2x^2+2x+2x-2=-2x^2+4x-2,\\ -\ (\cdots)&=2x^2-4x+2,\\ \text{puis }+4(2x-1)&=+8x-4\ \Rightarrow\ 2x^2+4x-2. \end{aligned}

  8. 3x(2x+5)+(x4)(1x)3x-(2x+5)+(x-4)(1-x) (x4)(1x)=x(1x)4(1x)=xx24+4x=x2+5x4,3x(2x+5)+()=3x2x5+(x2+5x4)=x2+6x9.\begin{aligned} (x-4)(1-x)&=x(1-x)-4(1-x)=x-x^2-4+4x\\ &=-x^2+5x-4,\\ 3x-(2x+5)+(\cdots)&=3x-2x-5+(-x^2+5x-4)\\ &=-x^2+6x-9. \end{aligned}

  9. (2x+2)x3x(x+1)4(2x+3)(2x+2)x-3x(x+1)-4(2x+3) (2x+2)x=2x2+2x,3x(x+1)=3x2+3x,4(2x+3)=8x+12,donc 2x2+2x(3x2+3x)(8x+12)=x29x12.\begin{aligned} (2x+2)x&=2x^2+2x,\\ 3x(x+1)&=3x^2+3x,\\ 4(2x+3)&=8x+12,\\ \text{donc }&\ 2x^2+2x-(3x^2+3x)-(8x+12)\\ &=-x^2-9x-12. \end{aligned}

Exercice 11 ★★

En utilisant des développements, montrer que les égalités suivantes sont vraies pour tout xx\in\mathbb{R}.

  1. (3x+2)(7x3)=(3x)(4+2x)+23x2+3(x6)(3x+2)(7x-3)=(3-x)(4+2x)+23x^2+3(x-6)

  2. (7x1)(14x)+28x2=4x2+33x+29(2x+5)(2x+6)(7x-1)(1-4x)+28x^2=4x^2+33x+29-(2x+5)(2x+6)

  3. (2x+14)(3x+10)+5x2=(2x3)(14+2x)+3x2+98(2x+14)(-3x+10)+5x^2=-(2x-3)(14+2x)+3x^2+98

  4. (5x+6)(2x6)=(2x2)(2x+5)(12x)(3x+1)23x25(5x+6)(2x-6)=(2x-2)(2x+5)-(1-2x)(3x+1)-23x-25

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  1. Gauche : (3x+2)(7x3)=21x29x+14x6=21x2+5x6.(3x+2)(7x-3)=21x^2-9x+14x-6=21x^2+5x-6.
    Droite : (3x)(4+2x)=12+6x4x2x2=2x2+2x+12(3-x)(4+2x)=12+6x-4x-2x^2=-2x^2+2x+12.
    Puis (2x2+2x+12)+23x2+3(x6)=21x2+5x6(-2x^2+2x+12)+23x^2+3(x-6)=21x^2+5x-6.
    Les deux membres sont égaux.

  2. Gauche : (7x1)(14x)=7x28x21+4x=28x2+11x1(7x-1)(1-4x)=7x-28x^2-1+4x=-28x^2+11x-1 puis +28x2=11x1+28x^2=11x-1.
    Droite : (2x+5)(2x+6)=4x2+22x+30(2x+5)(2x+6)=4x^2+22x+30.
    Alors 4x2+33x+29(4x2+22x+30)=11x14x^2+33x+29-(4x^2+22x+30)=11x-1.
    égalité vérifiée.

  3. Gauche : (2x+14)(3x+10)=6x2+20x42x+140=6x222x+140(2x+14)(-3x+10)=-6x^2+20x-42x+140=-6x^2-22x+140,
    puis +5x2=x222x+140+5x^2=-x^2-22x+140.
    Droite : (2x3)(14+2x)=28x+4x2426x=4x2+22x42(2x-3)(14+2x)=28x+4x^2-42-6x=4x^2+22x-42,
    donc ()=4x222x+42-(\cdots)=-4x^2-22x+42, puis +3x2=x222x+42+3x^2=-x^2-22x+42, puis +98=x222x+140+98=-x^2-22x+140.
    égalité vérifiée.

  4. Gauche : (5x+6)(2x6)=10x230x+12x36=10x218x36(5x+6)(2x-6)=10x^2-30x+12x-36=10x^2-18x-36.
    Droite : (2x2)(2x+5)=4x2+6x10(2x-2)(2x+5)=4x^2+6x-10.
    (12x)(3x+1)=3x+16x22x=6x2+x+1(1-2x)(3x+1)=3x+1-6x^2-2x=-6x^2+x+1.
    Alors (4x2+6x10)(6x2+x+1)=10x2+5x11(4x^2+6x-10)-(-6x^2+x+1)=10x^2+5x-11, puis 23x25-23x-25 donne 10x218x3610x^2-18x-36.
    égalité vérifiée.

Exercice 12 ★★★

Développer et réduire les expressions suivantes :

  1. 3x(3x+3)3x(3x+3)

  2. 3(2x3)(3x+5)3(2x-3)(3x+5)

  3. 2(5+x)(5x+3)-2(5+x)(5x+3)

  4. 2(5x+9)(3x+8)2(5x+9)(3x+8)

  5. 6(x4)(3x)6(x-4)(3-x)

  6. 7(7x3)(2x+5)7(-7x-3)(-2x+5)

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  1. 9x2+9x9x^2+9x

  2. 18x2+3x4518x^2+3x-45

  3. 10x256x30-10x^2-56x-30

  4. 30x2+134x+14430x^2+134x+144

  5. 6x2+42x72-6x^2+42x-72

  6. 98x2203x10598x^2-203x-105

Exercice 13 ★★★

Développer et réduire les expressions suivantes :

  1. 2(x+1)(2x+1)2(x+1)(2x+1)

  2. 4(43x)(23x)4(4-3x)(2-3x)

  3. 3(x1)(2x1)-3(x-1)(2x-1)

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  1. 2(x+1)(2x+1)=2(2x2+3x+1)=4x2+6x+22(x+1)(2x+1)=2(2x^2+3x+1)=4x^2+6x+2.

  2. 4(43x)(23x)=4(9x218x+8)=36x272x+324(4-3x)(2-3x)=4(9x^2-18x+8)=36x^2-72x+32.

  3. 3(x1)(2x1)=3(2x23x+1)=6x2+9x3-3(x-1)(2x-1)=-3(2x^2-3x+1)=-6x^2+9x-3.

Exercice 14 ★★★

Développer et réduire les expressions suivantes :

  1. 4(x1)(2x2+2)4(x-1)(2x^2+2)

  2. x(7x+2)(x3)x(7x+2)(x-3)

  3. (x+1)(x+2)(x3)(x+1)(x+2)(x-3)

  4. (x+1)(2x2)(2x1)(-x+1)(2x-2)(2x-1)

  5. (2x+2)3(2x+2)^3

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  1. 4(x1)(2x2+2)=(4x4)(2x2+2)=8x3+8x8x28=8x38x2+8x84(x-1)(2x^2+2)=(4x-4)(2x^2+2)=8x^3+8x-8x^2-8=8x^3-8x^2+8x-8

  2. x(7x+2)(x3)=(7x2+2x)(x3)=7x321x2+2x26x=7x319x26xx(7x+2)(x-3)=(7x^2+2x)(x-3)=7x^3-21x^2+2x^2-6x=7x^3-19x^2-6x

  3. (x+1)(x+2)(x3)=[(x+1)(x+2)](x3)=(x2+2x+x+2)(x3)=(x2+3x+2)(x3)=(x+1)(x+2)(x-3)=[(x+1)(x+2)](x-3)=(x^2+2x+x+2)(x-3)=(x^2+3x+2)(x-3)=
    =x3+3x2+2x3x29x6=x37x6=x^3+3x^2+2x-3x^2-9x-6=x^3-7x-6

  4. (x+1)(2x2)(2x1)=[(x+1)(2x2)](2x1)=(2x2+2x+2x2)(2x1)=(2x2+4x2)(2x1)(-x+1)(2x-2)(2x-1)=[(-x+1)(2x-2)](2x-1)=(-2x^2+2x+2x-2)(2x-1)=(-2x^2+4x-2)(2x-1)
    =4x3+2x2+8x24x4x+2=4x3+10x28x+2=-4x^3+2x^2+8x^2-4x-4x+2=-4x^3+10x^2-8x+2

  5. (2x+2)3=(2x+2)(2x+2)(2x+2)=(2x+2)2(2x+2)=[4x2+8x+4](2x+2)=8x3+8x2+16x2+16x+8x+16=8x3+24x2+24x+16(2x+2)^3=(2x+2)(2x+2)(2x+2)=(2x+2)^2(2x+2)=[4x^2+8x+4](2x+2)=8x^3+8x^2+16x^2+16x+8x+16=8x^3+24x^2+24x+16

Exercice 15 ★★★★

Développer :

  1. A=(x22x+4)(x+2)A=(x^2-2x+4)(x+2)

  2. B=(x21)(x2+1)B=(x^2-1)(x^2+1)

  3. C=(x2+x1)(1+x)C=(x^2+x-1)(1+x)

  4. D=(x+1)3D=(x+1)^3

  5. E=(x+6)(2x7)(13x)E=(x+6)(2x-7)(1-3x)

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  1. A=(x22x+4)(x+2)A=(x^2-2x+4)(x+2) (x22x+4)(x+2)=x2(x+2)2x(x+2)+4(x+2)=(x3+2x2)+(2x24x)+(4x+8)=x3+(2x22x2)0+(4x+4x)0+8=x3+8.\begin{aligned} (x^2-2x+4)(x+2) &=x^2(x+2)-2x(x+2)+4(x+2)\\ &=(x^3+2x^2)+(-2x^2-4x)+(4x+8)\\ &=x^3+\underbrace{(2x^2-2x^2)}_{0}+\underbrace{(-4x+4x)}_{0}+8\\ &=\boxed{x^3+8}. \end{aligned}

  2. B=(x21)(x2+1)B=(x^2-1)(x^2+1) (x21)(x2+1)=x2x2+x211x211=x4+x2x201=x41.\begin{aligned} (x^2-1)(x^2+1) &=x^2\cdot x^2+x^2\cdot 1-1\cdot x^2-1\cdot 1\\ &=x^4+\underbrace{x^2-x^2}_{0}-1=\boxed{x^4-1}. \end{aligned} (Ou : identité remarquable (ab)(a+b)=a2b2(a-b)(a+b)=a^2-b^2 avec a=x2a=x^2, b=1b=1.)

  3. C=(x2+x1)(1+x)C=(x^2+x-1)(1+x) (x2+x1)(1+x)=(x2+x1)1+(x2+x1)x=(x2+x1)+(x3+x2x)=x3+(x2+x2)+(xx)01=x3+2x21.\begin{aligned} (x^2+x-1)(1+x) &=(x^2+x-1)\cdot 1+(x^2+x-1)\cdot x\\ &=(x^2+x-1)+(x^3+x^2-x)\\ &=x^3+(x^2+x^2)+\underbrace{(x-x)}_{0}-1\\ &=\boxed{x^3+2x^2-1}. \end{aligned}

  4. D=(x+1)3D=(x+1)^3 (x+1)3=(x+1)2(x+1)=(x2+2x+1)(x+1)=(x2+2x+1)x+(x2+2x+1)1=(x3+2x2+x)+(x2+2x+1)=x3+3x2+3x+1=x3+3x2+3x+1.\begin{aligned} (x+1)^3&=(x+1)^2(x+1)=(x^2+2x+1)(x+1)\\ &=(x^2+2x+1)\cdot x+(x^2+2x+1)\cdot 1\\ &=(x^3+2x^2+x)+(x^2+2x+1)\\ &=x^3+3x^2+3x+1 =\boxed{x^3+3x^2+3x+1}. \end{aligned}

  5. E=(x+6)(2x7)(13x)E=(x+6)(2x-7)(1-3x) (2x7)(13x)=2x(13x)7(13x)=(2x6x2)+(7+21x)=6x2+23x7.(x+6)(6x2+23x7)=x(6x2+23x7)+6(6x2+23x7)=(6x3+23x27x)+(36x2+138x42)=6x3+(2336)x2+(7+138)x42=6x313x2+131x42.\begin{aligned} (2x-7)(1-3x) &=2x(1-3x)-7(1-3x)\\ &=(2x-6x^2)+(-7+21x)\\ &=-6x^2+23x-7.\\[4pt] (x+6)(-6x^2+23x-7) &=x(-6x^2+23x-7)+6(-6x^2+23x-7)\\ &=(-6x^3+23x^2-7x)+(-36x^2+138x-42)\\ &=-6x^3+(23-36)x^2+(-7+138)x-42\\ &=\boxed{-6x^3-13x^2+131x-42}. \end{aligned}

Exercice 16 ★★★

Développer et réduire les expressions suivantes :

  1. 3(3x+2)(2x+1)-3(3x+2)(2x+1)

  2. (2x+3)x(7x+5)(2x+3)x(7x+5)

  3. 3(x+1)(6x+2)3(x+1)(6x+2)

  4. 4x(3x+1)x4x(3x+1)x

  5. 6(x2+1)(2+x2+x)-6(x^2+1)(2+x^2+x)

  6. (3x2)(6)(2x3)(3x-2)(-6)(2x-3)

  7. 4(7x3)(3)(3x+5)4(7x-3)(-3)(-3x+5)

  8. 4(x+2)(x2)4(x+2)(-x-2)

  9. 6x(2x1)x6x(-2x-1)x

  10. 8x2(5x2x)x8x^2(5-x^2-x)x

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  1. (3x+2)(2x+1)=6x2+7x+2(3x+2)(2x+1)=6x^2+7x+2, puis ×(3)\times(-3) : 18x221x6\boxed{-18x^2-21x-6}.

  2. (2x+3)(7x+5)=14x2+31x+15(2x+3)(7x+5)=14x^2+31x+15, puis ×x\times x : 14x3+31x2+15x\boxed{14x^3+31x^2+15x}.

  3. (x+1)(6x+2)=6x2+8x+2(x+1)(6x+2)=6x^2+8x+2, puis ×3\times 3 : 18x2+24x+6\boxed{18x^2+24x+6}.

  4. 4x(3x+1)x=4x2(3x+1)=12x3+4x24x(3x+1)x=4x^2(3x+1)=\boxed{12x^3+4x^2}.

  5. (x2+1)(x2+x+2)=x4+x3+3x2+x+2(x^2+1)(x^2+x+2)=x^4+x^3+3x^2+x+2, puis ×(6)\times(-6) : 6x46x318x26x12\boxed{-6x^4-6x^3-18x^2-6x-12}.

  6. (3x2)(2x3)=6x213x+6(3x-2)(2x-3)=6x^2-13x+6, puis ×(6)\times(-6) : 36x2+78x36\boxed{-36x^2+78x-36}.

  7. (7x3)(3x+5)=21x2+44x15(7x-3)(-3x+5)=-21x^2+44x-15, puis ×(12)\times(-12) : 252x2528x+180\boxed{252x^2-528x+180}.

  8. (x+2)(x2)=(x+2)2=(x2+4x+4)(x+2)(-x-2)=-(x+2)^2=-(x^2+4x+4), puis ×4\times4 : 4x216x16\boxed{-4x^2-16x-16}.

  9. 6x(2x1)x=6x2(2x1)=12x36x26x(-2x-1)x=6x^2(-2x-1)=\boxed{-12x^3-6x^2}.

  10. 8x2(5x2x)x=8x3(5x2x)=8x58x4+40x38x^2(5-x^2-x)x=8x^3(5-x^2-x)=\boxed{-8x^5-8x^4+40x^3}.

Exercice 17 ★★★

Développer et réduire les expressions suivantes :

  1. (53x)(3x4)3(5x2)(57x)+3(5-3x)(-3x-4) -3 (5x-2)(5-7x)+3

  2. (9x+1)(x4)(2x5)(3x+4)+5x2-(9x+1)(-x-4) – (2x-5)(3x+4)+5x-2

  3. (3x5)(4x+1)2(x4)(2x+1)(3x-5)(-4x+1) – 2(-x-4)(2x+1)

  4. 7(7x+5)(32x)10x+6(54x)(8x6)7(7x+5)(3-2x)-10x+6 – (5-4x)(8x-6)

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Méthode. On développe chaque produit (distribution) puis on regroupe les termes semblables.

  1. (53x)(3x4)=5(3x4)+(3x)(3x4)=15x20+9x2+12x=9x23x20,3(5x2)(57x)=3(25x35x210+14x)=3(35x2+39x10)=105x2117x+30,9x23x20+105x2117x+30+3=114x2120x+13.\begin{aligned} (5-3x)(-3x-4)&=5(-3x-4)+(-3x)(-3x-4)\\ &=-15x-20+9x^2+12x\\ &=9x^2-3x-20,\\ -3(5x-2)(5-7x)&=-3\big(25x-35x^2-10+14x\big)\\ &=-3\big(-35x^2+39x-10\big)=105x^2-117x+30,\\ \Rightarrow\ &9x^2-3x-20+105x^2-117x+30+3\\ &=\boxed{114x^2-120x+13}. \end{aligned}

  2. (9x+1)(x4)=(9x237x4)=9x2+37x+4,(2x5)(3x+4)=(6x27x20)=6x2+7x+20,(9x2+37x+4)+(6x2+7x+20)+5x2=3x2+49x+22.\begin{aligned} -(9x+1)(-x-4)&=-\big(-9x^2-37x-4\big)=9x^2+37x+4,\\ -(2x-5)(3x+4)&=-\big(6x^2-7x-20\big)=-6x^2+7x+20,\\ \Rightarrow\ &(9x^2+37x+4)+(-6x^2+7x+20)+5x-2\\ &=\boxed{3x^2+49x+22}. \end{aligned}

  3. (3x5)(4x+1)=3x(4x+1)5(4x+1)=12x2+3x+20x5=12x2+23x5,2(x4)(2x+1)=2((x)(2x)+(x)14(2x)41)=2(2x2x8x4)=4x2+18x+8,(12x2+23x5)+(4x2+18x+8)=8x2+41x+3.\begin{aligned} (3x-5)(-4x+1)&=3x(-4x+1)-5(-4x+1)\\ &=-12x^2+3x+20x-5=-12x^2+23x-5,\\ -2(-x-4)(2x+1)&=-2\big((-x)(2x)+(-x)\cdot1-4(2x)-4\cdot1\big)\\ &=-2(-2x^2-x-8x-4)=4x^2+18x+8,\\ \Rightarrow\ &(-12x^2+23x-5)+(4x^2+18x+8)\\ &=\boxed{-8x^2+41x+3}. \end{aligned}

  4. (7x+5)(32x)=7x3+7x(2x)+53+5(2x)=14x2+11x+15,7(7x+5)(32x)=98x2+77x+105,(54x)(8x6)=58x+5(6)+(4x)8x+(4x)(6)=32x2+64x30,(98x2+77x+105)10x+6(32x2+64x30)=98x2+67x+111+32x264x+30=66x2+3x+141.\begin{aligned} (7x+5)(3-2x)&=7x\cdot3+7x(-2x)+5\cdot3+5(-2x)\\ &=-14x^2+11x+15,\\ 7(7x+5)(3-2x)&=-98x^2+77x+105,\\ (5-4x)(8x-6)&=5\cdot8x+5(-6)+(-4x)8x+(-4x)(-6)\\ &=-32x^2+64x-30,\\ \Rightarrow\ &\big(-98x^2+77x+105\big)-10x+6-\big(-32x^2+64x-30\big)\\ &=-98x^2+67x+111+32x^2-64x+30\\ &=\boxed{-66x^2+3x+141}. \end{aligned}

Exercice 18 ★★★

Développer :

  1. A=(x22x+4)(x+2)A=(x^2-2x+4)(x+2)

  2. B=(x21)(x2+1)B=(x^2-1)(x^2+1)

  3. C=(x2+x1)(1+x)C=(x^2+x-1)(1+x)

  4. D=(x+1)3D=(x+1)^3

  5. E=(x+6)(2x7)(13x)E=(x+6)(2x-7)(1-3x)

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  1. A=(x22x+4)(x+2)A=(x^2-2x+4)(x+2) (x22x+4)(x+2)=x2(x+2)2x(x+2)+4(x+2)=(x3+2x2)+(2x24x)+(4x+8)=x3+(2x22x2)0+(4x+4x)0+8=x3+8.\begin{aligned} (x^2-2x+4)(x+2) &=x^2(x+2)-2x(x+2)+4(x+2)\\ &=(x^3+2x^2)+(-2x^2-4x)+(4x+8)\\ &=x^3+\underbrace{(2x^2-2x^2)}_{0}+\underbrace{(-4x+4x)}_{0}+8\\ &=\boxed{x^3+8}. \end{aligned}

  2. B=(x21)(x2+1)B=(x^2-1)(x^2+1) (x21)(x2+1)=x2x2+x211x211=x4+x2x201=x41.\begin{aligned} (x^2-1)(x^2+1) &=x^2\cdot x^2+x^2\cdot1-1\cdot x^2-1\cdot1\\ &=x^4+\underbrace{x^2-x^2}_{0}-1 =\boxed{x^4-1}. \end{aligned} (Variante : (ab)(a+b)=a2b2(a-b)(a+b)=a^2-b^2 avec a=x2a=x^2, b=1b=1.)

  3. C=(x2+x1)(1+x)C=(x^2+x-1)(1+x) (x2+x1)(1+x)=(x2+x1)1+(x2+x1)x=(x2+x1)+(x3+x2x)=x3+(x2+x2)+(xx)01=x3+2x21.\begin{aligned} (x^2+x-1)(1+x) &=(x^2+x-1)\cdot1+(x^2+x-1)\cdot x\\ &=(x^2+x-1)+(x^3+x^2-x)\\ &=x^3+(x^2+x^2)+\underbrace{(x-x)}_{0}-1\\ &=\boxed{x^3+2x^2-1}. \end{aligned}

  4. D=(x+1)3D=(x+1)^3 (x+1)3=(x+1)2(x+1)=(x2+2x+1)(x+1)=(x2+2x+1)x+(x2+2x+1)1=(x3+2x2+x)+(x2+2x+1)=x3+3x2+3x+1.\begin{aligned} (x+1)^3&=(x+1)^2(x+1)=(x^2+2x+1)(x+1)\\ &=(x^2+2x+1)\cdot x+(x^2+2x+1)\cdot1\\ &=(x^3+2x^2+x)+(x^2+2x+1)\\ &=\boxed{x^3+3x^2+3x+1}. \end{aligned}

  5. E=(x+6)(2x7)(13x)E=(x+6)(2x-7)(1-3x) (2x7)(13x)=2x(13x)7(13x)=(2x6x2)+(7+21x)=6x2+23x7,(x+6)(6x2+23x7)=x(6x2+23x7)+6(6x2+23x7)=(6x3+23x27x)+(36x2+138x42)=6x3+(2336)x2+(7+138)x42=6x313x2+131x42.\begin{aligned} (2x-7)(1-3x) &=2x(1-3x)-7(1-3x)\\ &=(2x-6x^2)+(-7+21x)\\ &=-6x^2+23x-7,\\[4pt] (x+6)(-6x^2+23x-7) &=x(-6x^2+23x-7)+6(-6x^2+23x-7)\\ &=(-6x^3+23x^2-7x)+(-36x^2+138x-42)\\ &=-6x^3+(23-36)x^2+(-7+138)x-42\\ &=\boxed{-6x^3-13x^2+131x-42}. \end{aligned}

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