Inéquations

Théorème

  • Si l'on ajoute ou si l'on soustrait un même nombre à chaque membre d'une inéquation, on obtient une inéquation équivalente (c'est à dire qui à les mêmes solutions).
  • Si l'on multiplie ou si l'on divise chaque membre d'une inéquation par un même nombre strictement positif, on obtient une inéquation équivalente.
  • Si l'on multiplie ou si l'on divise chaque membre d'une inéquation par un même nombre strictement négatif, on obtient une inéquation équivalente en changeant le sens de l'inégalité.

Exemple

Pour résoudre l'inéquation -3x+5 > 0 on soustrait 5 à chaque membre de l'inéquation:
-3x+5-5 > 0-5 c'est à dire -3x > -5.
Puis comme -3 est négatif on divise chaque membre par -3 en changeant le sens de l'inégalité :
(-3x)/(-3) < (-5)/(-3)
x<5/3
Donc S=]-oo;5/3[

Remarques

En appliquant le théorème précédent à l'expression ax+b on obtient le tableau de signe suivant :
Tableau de variations Tableau de signes

Théorème

(Inéquation produit)
Un produit de facteurs A(x)B(x) est positif ou nul si et seulement si les deux facteurs A(x) et B(x) sont de même signe.
Ce produit est négatif ou nul si et seulement si les deux facteurs A(x) et B(x) sont de signes contraires.

Remarques

Lorsqu'on à affaire à une inéquation du second degré (ou plus), on fait "passer" tous les termes dans le membre de gauche que l'on essaie de factoriser et on utilise un tableau de signe.

Exemple

Soit l'inéquation (x-5)(-3x+4)>=0
Le signe de x-5 est donné par le tableau:
Tableau de variations Tableau de signes
Le signe de -3x+4 est donné par le tableau:
Tableau de variations Tableau de signes
On regroupe ces résultats dans un unique tableau et on utilise la règle des signes pour obtenir le signe du produit:
Tableau de variations Tableau de signes
(x-5)(-3x+4) est positif ou nul sur l'intervalle [4/3; 5]

Théorème

(Inéquation quotient)
Un quotient (A(x))/(B(x)) est défini si et seulement si son dénominateur B(x) est non nul.
S'il est défini, il est positif ou nul si et seulement si A(x) et B(x) sont de même signe et il est négatif ou nul si et seulement si les deux facteurs A(x) et B(x) sont de signes contraires.

Exemple

Soit l'inéquation (2x-5)/(x+2)>=0
Cette inéquation a un sens si x+2 !=0 donc si x!=-2
Le tableau de signe de (2x-5)/(x+2) est :
Tableau de variations Tableau de signes
(2x-5)/(x+2) est positif ou nul sur l'ensemble ]-oo;-2[ union [5/2; +oo[

Propriété

Soit f une fonction définie sur D de courbe représentative C_f et m un nombre réel.

  • Les solutions de l'inéquation f(x)<=m sont les abscisses des points de la courbe C_f situés au dessous de le droite horizontale d'équation y=m(On prend les points si l'inégalité est large, on ne les prend pas si l'inégalité est stricte.)
  • De même, les solutions de l'inéquation f(x)>=m sont les abscisses des points de la courbe C_f situés au dessus de droite horizontale d'équation y=m

Exemple

inéquation-parabole
Résolution graphique d'inéquation

Sur la figure ci-dessus, l'inéquation y<=m a pour solution l'intervalle [x_1;x_2]

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