TD : 10 Exercices de Calcul Littéral & Expressions
Ex 1 Simplification et Réduction de sommes littérales
Calculer (REA)Réduisez les expressions suivantes :
- $A = 7x + 4x - 3x$
- $B = 8x + 5 + 3x + 9$
- $C = 5x^2 + 4x - 2x^2 + 6x$
Corrigé rédigé :
- $A = (7 + 4 - 3)x = 8x$.
- $B = (8x + 3x) + (5 + 9) = 11x + 14$.
- $C = (5x^2 - 2x^2) + (4x + 6x) = 3x^2 + 10x$.
Ex 2 Développement par Distributivité Simple
Représenter (REG)Développez et réduisez les expressions suivantes :
- $D = 5(x + 6)$
- $E = 4(3x - 2)$
- $F = 2x(x + 5)$
Corrigé rédigé :
- $D = 5 \times x + 5 \times 6 = 5x + 30$.
- $E = 4 \times 3x - 4 \times 2 = 12x - 8$.
- $F = 2x \times x + 2x \times 5 = 2x^2 + 10x$.
Ex 3 Développement par Double Distributivité
Représenter (REG)Développez et réduisez les expressions suivantes :
- $G = (x + 3)(x + 4)$
- $H = (2x + 1)(x + 5)$
Corrigé rédigé :
- $G = x^2 + 4x + 3x + 12 = x^2 + 7x + 12$.
- $H = 2x^2 + 10x + x + 5 = 2x^2 + 11x + 5$.
Ex 4 Factorisation et Identité Remarquable $a^2 - b^2$
Calculer (REA)Factorisez les expressions sous la forme d'un produit de facteurs :
- $I = 5x + 15$ (facteur commun 5)
- $J = x^2 - 16$ (forme $a^2 - b^2$)
- $K = 9x^2 - 25$
Corrigé rédigé :
- $I = 5(x + 3)$.
- $J = (x - 4)(x + 4)$.
- $K = (3x - 5)(3x + 5)$.
Ex 5 Substitution et Évaluation avec Nombres Négatifs
Calculer (REA)On donne l'expression $L(x) = 3x^2 - 5x + 2$.
- Calculez $L(2)$.
- Calculez $L(-3)$ en faisant attention aux parenthèses pour le carré $(-3)^2$.
Corrigé rédigé :
- $L(2) = 3(2)^2 - 5(2) + 2 = 3(4) - 10 + 2 = 12 - 10 + 2 = 4$.
- $L(-3) = 3(-3)^2 - 5(-3) + 2 = 3(9) + 15 + 2 = 27 + 15 + 2 = 44$.
Ex 6 Problème BTP : Périmètre d'une clôture de sécurité
Modéliser (MOD)Un chef de chantier installe une clôture autour d'une zone rectangulaire de largeur $x\text{ m}$ et de longueur $(3x + 4)\text{ m}$.
- Écrivez la formule du périmètre $P(x)$ sous forme réduite.
- Calculez la longueur de grille nécessaire si la largeur $x = 8\text{ m}$.
Corrigé rédigé :
- $P(x) = 2(x + 3x + 4) = 2(4x + 4) = 8x + 8\text{ mètres}$.
- Pour $x = 8$ : $P(8) = 8(8) + 8 = 64 + 8 = 72\text{ mètres de grille}$.
Ex 7 Problème Aménagement : Aire d'une terrasse en L
Modéliser (MOD)Une terrasse est composée d'un carré de côté $x\text{ m}$ et d'un rectangle accolé de dimensions $x\text{ m}$ et $5\text{ m}$.
- Exprimez la surface totale $S(x)$ de la terrasse en fonction de $x$.
- Factorisez cette expression par $x$.
- Calculez la surface totale si $x = 4\text{ m}$.
Corrigé rédigé :
- $S(x) = x^2 + 5x$.
- $S(x) = x(x + 5)$.
- Pour $x = 4$ : $S(4) = 4(4 + 5) = 4 \times 9 = 36\text{ m}^2$.
Ex 8 Facturation Commerciale d'un Peintre
Calculer (REA)Un peintre en bâtiment propose le tarif suivant : $F(x) = 22x + 50$, où $x$ est la surface en m² et $F(x)$ le prix en euros.
- Calculez la facture pour un salon de $35\text{ m}^2$.
- Calculez la facture pour un entrepôt de $120\text{ m}^2$.
Corrigé rédigé :
- $F(35) = 22(35) + 50 = 770 + 50 = 820\text{ €}$.
- $F(120) = 22(120) + 50 = 2\,640 + 50 = 2\,690\text{ €}$.
Ex 9 Démonstration d'Équivalence d'Expressions
Valider (VAL)Deux techniciens affirment que leurs formules de coût sont identiques :
• Technicien A : $A(x) = (2x + 3)(x + 4)$.
• Technicien B : $B(x) = 2x^2 + 11x + 12$.
Développez l'expression $A(x)$ et concluez si les deux techniciens ont raison.
Corrigé rédigé :
$A(x) = 2x \times x + 2x \times 4 + 3 \times x + 3 \times 4 = 2x^2 + 8x + 3x + 12 = 2x^2 + 11x + 12$.
Les deux expressions sont rigoureusement identiques, les deux techniciens ont donc raison.
Ex 10 Exercice Bilan : Synthèse de Calcul Littéral
Communiquer (COM)On donne le programme de calcul suivant :
• Choisir un nombre $x$.
• Ajouter 4.
• Multiplier le résultat par 3.
• Soustraire 12.
- Tester ce programme avec le nombre $x = 5$.
- Écrire l'expression littérale finale en fonction de $x$ et réduire l'expression. Que remarque-t-on ?
Corrigé rédigé :
- Pour $x = 5$ : $5 + 4 = 9 \implies 9 \times 3 = 27 \implies 27 - 12 = 15$.
- Expression : $3(x + 4) - 12 = 3x + 12 - 12 = 3x$. On remarque que le résultat final est toujours égal au triple du nombre de départ $x$ !