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Mathématiques · 3ème Année Collège

الحساب العددي : المتطابقات الهامة

Le cours expliqué simplement, les questions que tous les élèves se posent et des exercices type examen national. Programme marocain, gratuit.

📘 Fiche de cours

L'essentiel du cours

Les identités remarquables sont des formules qui permettent de transformer rapidement des produits en sommes (développement) ou des sommes en produits (factorisation). Pour tous nombres réels $a$ et $b$ :

  1. $(a+b)^2 = a^2 + 2ab + b^2$
  2. $(a-b)^2 = a^2 - 2ab + b^2$
  3. $(a-b)(a+b) = a^2 - b^2$

Méthodes à maîtriser

  • Développer : Appliquer la formule de gauche vers la droite. Attention au signe du double produit dans la deuxième identité.
  • Factoriser : Reconnaître la forme finale ($a^2 + 2ab + b^2$ ou $a^2 - b^2$) pour revenir à la forme factorisée.
  • Calcul mental : Utiliser les identités pour calculer des carrés complexes (ex: $101^2 = (100+1)^2$).

Exemples corrigés

  1. Développer $A = (x+3)^2$ : $A = x^2 + 2(x)(3) + 3^2 = x^2 + 6x + 9$.
  2. Factoriser $B = x^2 - 16$ : $B = x^2 - 4^2 = (x-4)(x+4)$.
  3. Développer $C = (2x-5)(2x+5)$ : $C = (2x)^2 - 5^2 = 4x^2 - 25$.

Erreurs fréquentes

  • Oublier le "2" dans le double produit : $(a+b)^2 \neq a^2 + b^2$.
  • Erreur de signe dans $(a-b)^2$ : écrire $a^2 + 2ab + b^2$ au lieu de $a^2 - 2ab + b^2$.
  • Appliquer l'identité sur $(a+b)^2$ alors que c'est une multiplication différente.

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Défi flash : 4 questions

Sans compte

🎯 الحساب العددي : المتطابقات الهامة

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Le développement de $(x+4)^2$ est :

❓ Questions fréquentes

Kifach n3ref wach nsta3mel l-moutatabi9a l-oula aw tanya?
  1. Regarde le signe entre les deux termes dans la parenthèse.
  2. Si tu vois un signe "+", c'est la première identité : $(a+b)^2$.
  3. Si tu vois un signe "-", c'est la deuxième identité : $(a-b)^2$.

💡 À retenir : Le signe du double produit ($2ab$) est toujours le même que celui à l'intérieur de la parenthèse.

Est-ce que (a+b)^2 est égal à a^2 + b^2 ?

Non, c'est une erreur très courante. Il manque toujours le terme $2ab$.

  1. Prends $a=1$ et $b=2$.
  2. $(1+2)^2 = 3^2 = 9$.
  3. $1^2 + 2^2 = 1 + 4 = 5$.
  4. Comme $9 \neq 5$, la formule est fausse.

💡 À retenir : $(a+b)^2 = a^2 + 2ab + b^2$.

Chno hiya l-moutatabi9a l-moufidat bzaf f-t3mil?

La troisième identité $(a^2 - b^2 = (a-b)(a+b))$ est la plus utile pour factoriser.

  1. Elle permet de transformer une soustraction en multiplication.
  2. Elle est très utilisée quand on a deux carrés parfaits (ex: $x^2 - 9$).

💡 À retenir : Cherche toujours s'il y a une différence de deux carrés.

Comment factoriser x^2 + 4x + 4 ?
  1. Identifie $a^2$ et $b^2$. Ici $a^2 = x^2$ donc $a=x$, et $b^2 = 4$ donc $b=2$.
  2. Vérifie le double produit : $2ab = 2 \times x \times 2 = 4x$.
  3. Comme ça correspond, on écrit $(x+2)^2$.

💡 À retenir : Vérifie toujours le double produit avant de conclure.

Kifach n-hseb 99^2 bla ma ndir l-hisab l-3adi?

Utilise la deuxième identité :

  1. Écris $99$ sous la forme $(100 - 1)$.
  2. $(100 - 1)^2 = 100^2 - 2 \times 100 \times 1 + 1^2$.
  3. Calcule : $10000 - 200 + 1 = 9801$.

💡 À retenir : Les identités facilitent le calcul mental des grands nombres.

Est-ce que (a-b)(a+b) donne a^2 + b^2 ?

Non, le résultat est $a^2 - b^2$.

  1. Développe : $a \times a + a \times b - b \times a - b \times b$.
  2. Les termes $ab$ et $-ab$ s'annulent.
  3. Il reste $a^2 - b^2$.

💡 À retenir : Le résultat est toujours une différence de deux carrés.

Wach momkin n-st3mel l-moutatabi9at f-l-kassour?

Oui, absolument. Les identités s'appliquent à tous les nombres réels.

  1. Si tu as $\frac{(x+1)^2}{x+1}$, tu peux simplifier par $(x+1)$.
  2. Si tu as $\frac{x^2-4}{x-2}$, tu factorises le numérateur en $(x-2)(x+2)$ puis tu simplifies.

💡 À retenir : Les identités aident à simplifier les expressions fractionnaires.

Pourquoi on dit "remarquable" ?

On les appelle "remarquables" car elles apparaissent très souvent dans les calculs algébriques.

  1. Elles permettent de gagner du temps.
  2. Elles sont indispensables pour résoudre des équations complexes.

💡 À retenir : Apprends-les par cœur, elles te serviront jusqu'au baccalauréat.

Comment faire si j'ai (3x + 2)^2 ?

Applique la formule avec $a = 3x$ et $b = 2$.

  1. $(3x)^2 + 2 \times (3x) \times 2 + 2^2$.
  2. Attention : $(3x)^2 = 9x^2$ (n'oublie pas de mettre le carré sur le 3 aussi).
  3. Résultat : $9x^2 + 12x + 4$.

💡 À retenir : N'oublie jamais de mettre le carré sur le coefficient numérique.

Est-ce que l'ordre des termes change le résultat ?

Pour $(a+b)^2$, non ($a+b = b+a$). Pour $(a-b)^2$, attention : $(b-a)^2 = (a-b)^2$. Pour $(a-b)(a+b)$, l'ordre est important car le résultat est $a^2 - b^2$.

💡 À retenir : Sois toujours rigoureux sur l'ordre des termes dans la soustraction.

Wach n-9der n-factorizi x^2 + 9 ?

Non, on ne peut pas factoriser une somme de deux carrés dans $\mathbb{R}$ avec les identités remarquables.

  1. La formule est $a^2 - b^2$ (différence).
  2. $x^2 + 9$ ne peut pas être transformé en produit avec ces outils.

💡 À retenir : La factorisation par identité ne marche que pour la différence.

Comment factoriser 4x^2 - 25 ?
  1. Écris sous forme de carrés : $(2x)^2 - 5^2$.
  2. Applique $a^2 - b^2 = (a-b)(a+b)$.
  3. Résultat : $(2x - 5)(2x + 5)$.

💡 À retenir : Identifie bien $a$ et $b$ avant de remplacer dans la formule.

✍️ Exercices type examen national

Exercice 1

  1. Développer : $A = (x+5)^2$ et $B = (3x-2)^2$.
  2. Factoriser : $C = x^2 - 49$ et $D = 4x^2 + 12x + 9$.
Voir la correction détaillée : inscription gratuite

Exercice 2

Soit $E = (2x-3)^2 - (2x-3)(x+1)$.

  1. Développer $E$.
  2. Factoriser $E$.
Voir la correction détaillée : inscription gratuite

Exercice 3

Calculer en utilisant les identités remarquables : $X = 102^2$ $Y = 99 \times 101$

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