Devoirs Libres – Semestre 1 – Tronc Commun

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Devoir Modèle 1

Semestre 1 – Tronc Commun

Nom et Prénom : …………………………………………………… Classe : …………
Exercice 1

On considère le polynôme: \(P(x)=2x^{3}-mx^{2}+27x-10\) avec m un nombre réel.

  1. Déterminer la valeur du réel m pour que le polynôme \(P(x)\) soit divisible par \(x-2\).

Dans le reste de cet exercice, on prend: \(m=15\).

  1. Déterminer le polynôme \(Q(x)\) tel que: \(P(x)=(x-2)Q(x)\) avec deux méthodes différentes.
    1. Vérifier que 5 est une racine du polynôme \(Q(x)\).
    2. En déduire une factorisation du polynôme \(P(x)\) en produits de trois monômes.
  2. Résoudre dans \(\mathbb{R}\) l’équation \(P(x)=0\) puis l’inéquation: \(P(x)<0\).
  3. En déduire les solutions:
    1. De l’inéquation: \(2(2x-5)^{3}-15(2x-5)^{2}+27(2x-5)-10<0\).
    2. De l’équation: \(2x^{2}|x|-15x^{2}+27|x|-10=0\).

Exercice 2

Les questions de cet exercice sont indépendantes.

  1. Discuter suivant les valeurs du paramètre m les solutions dans \(\mathbb{R}\) de l’inéquation \((m+3)x+m-5<0\).
  2. Résoudre dans \(\mathbb{R}\) les inéquations suivantes: \(\frac{(x-1)(x+2)}{3-x}\ge0\) et \(\frac{3x+1}{x-2}\le2\).
  3. Résoudre dans \(\mathbb{R}\) l’équation: \(x^{2}-(\sqrt{8}+\sqrt{2})x+4=0\).
  4. Résoudre dans \(\mathbb{R}\) l’équation: \(x^{2}+2x-8=0\) puis en déduire les solutions des équations suivantes : \((x^{2}+x)^{2}+2(x^{2}+x)-8=0\); \(x^{4}+2x^{2}-8=0\) et \(x^{2}+2|x-3|-6x+1=0\).
  5. Résoudre dans \(\mathbb{R}\) les inéquations suivantes : \(\frac{-2x^{2}+x+1}{x^{2}-4x-5}\le0\) et \((-x^{2}+x-2)(x^{2}-3x)\ge0\).
  6. Factoriser dans \(\mathbb{R}\) le polynôme \(x^{2}-5x+6\) puis en déduire une factorisation du polynôme \(x^{4}-5x^{2}+6\) en produits de quatre monômes.
  7. Trouver les deux réels a et b sachant que: \(a+b=7\) et \(a \times b=2\).
  8. On pose \(A(x)=2x^{2}-5x+3\). Donner la forme canonique du trinôme \(A(x)\) puis conclure que \(A(x)\ge-\frac{1}{8}\).
  9. En utilisant la méthode des déterminants, résoudre dans \(\mathbb{R}^{2}\) le système suivant : \(\begin{cases}2x-3y=5\\ 3x+y=13\end{cases}\). Puis en déduire les solutions du système \(\begin{cases}2|x-1|-3(2y+1)=5\\ 3|x-1|+2y+1=13\end{cases}\).
  10. Résoudre dans \(\mathbb{R}\) l’équation suivante: \(|3-2x|+|x-4|=7\).

Exercice 3

On considère l’équation (E): \(x^{2}-5x+2=0\).

  1. Vérifier que l’équation (E) admet deux solutions distinctes \(x_{1}\) et \(x_{2}\) sans les déterminer.
  2. Sans calculer \(x_{1}\) et \(x_{2}\), donner la valeur de: \(\frac{1}{x_{1}}+\frac{1}{x_{2}}\); \(x_{1}^{3}+x_{2}^{3}\) et \(x_{1}^{6}+x_{2}^{6}\).
  3. Résoudre l’équation (E) puis Montrer que : \((\frac{5+\sqrt{17}}{2})^{6}+(\frac{5-\sqrt{17}}{2})^{6}=9009\).

Exercice 4

On considère le polynôme \(P(x)\) tel que: \(P(x)=x^{2}+ax+b\) où a et b sont deux réels.

  1. Déterminer a et b sachant que: \(P(x+1)-P(x)=x\).
  2. En déduire que : \(1+2+3+…….+n=\frac{n(n+1)}{2}\). (Sans développer).
  3. Calculer la valeur de: \(1+2+3+……+2021\).

Devoir Modèle 2

Semestre 1 – Tronc Commun

Nom et Prénom : …………………………………………………… Classe : …………
Exercice 1

On considère le polynôme: \(P(x)=2x^{3}-mx^{2}+27x-10\) avec m un nombre réel.

  1. Déterminer la valeur du réel m pour que le polynôme \(P(x)\) soit divisible par \(x-2\).

Dans le reste de l’exercice, on prend: \(m=15\).

  1. Déterminer le polynôme \(Q(x)\) tel que: \(P(x)=(x-2)Q(x)\).
  2. Vérifier que 5 est une racine du polynôme \(Q(x)\).
  3. En déduire une factorisation du polynôme \(P(x)\) en produits de polynômes de degré 1.
  4. Résoudre dans \(\mathbb{R}\) l’équation \(P(x)=0\) puis l’inéquation: \(P(x)<0\).
  5. Sans calcul, déterminer le signe de \(P(\frac{2018}{2017})\).

Exercice 3

On considère l’équation (E): \(x^{2}-5x+2=0\).

  1. Vérifier que l’équation (E) admet deux solutions distinctes \(x_{1}\) et \(x_{2}\).
  2. Sans calcul de \(x_{1}\) et \(x_{2}\), calculer: \(\frac{1}{x_{1}}+\frac{1}{x_{2}}\) et \(x_{1}^{3}+x_{2}^{3}\).
  3. Sans développer, montrer que : \((\frac{5+\sqrt{17}}{2})^{6}+(\frac{5-\sqrt{17}}{2})^{6}=9009\).

Exercice 2
  1. Discuter suivant les valeurs du paramètre m les solutions dans \(\mathbb{R}\) de l’équation : \((m-1)x+2mx-3(m-x)+9=0\).
  2. Résoudre dans \(\mathbb{R}\) l’équation suivante: \(|3-2x|+|x-4|=2x+1\).
  3. Résoudre dans \(\mathbb{R}\) les deux équations: \(-x^{2}-x+6=0\) et \((x^{2}+x+1)(x-3)=0\). Puis l’inéquation: \(\frac{-x^{2}-x+6}{(x^{2}+x+1)(x-3)}\le0\).
  4. En utilisant la méthode des déterminants, résoudre dans \(\mathbb{R}^{2}\) le système suivant : \(\begin{cases}2x-3y=5\\ 3x+y=13\end{cases}\). Puis en déduire les solutions du système \(\begin{cases}2|x-1|-3(2y+1)=5\\ 3|x-1|+2y+1=13\end{cases}\).
  5. Factoriser dans \(\mathbb{R}\) le polynôme \(x^{2}-5x+6\) puis en déduire une factorisation du polynôme \(x^{4}-5x^{2}+6\) en produits de polynômes de degré 1.
  6. Résoudre graphiquement l’inéquation suivante \(2x-3y-1\ge0\).
  7. Trouver deux réels a et b sachant que \(a+b=7\) et \(a \times b=2\).

Devoir Modèle 3

Semestre 1 – Tronc Commun

Nom et Prénom : …………………………………………………… Classe : …………
Exercice 1: La droite dans le plan: étude analytique

Dans le plan muni d’un repère orthonormé \((O, \vec{i}, \vec{j})\), on considère les points: A(-2; 4); B(3;-1); C(-2;-1); E(1;1) et F(-1;3).

  1. Donner les coordonnées de chacun des deux vecteurs \(\vec{AB}\) et \(\vec{AE}\).
  2. Déduire que \(E \in (AB)\).
  3. Montrer que le triangle ABC est rectangle et isocèle en C.
  4. Déterminer les coordonnées du point \(I(x;y)\), le milieu du segment \([BC]\).
  5. Montrer qu’une équation cartésienne de la droite (AB) est donnée par: \(x+y-2=0\).
  6. Vérifier que \(C \notin (AB)\) et que \(E \in (AB)\).
  7. Donner une représentation paramétrique de la droite (D) passant par F et dirigée par le vecteur \(\vec{u}(2;-1)\).
  8. Montrer que les deux droites (D) et (AB) sont sécantes.
  9. Déterminer les coordonnées de \(H(x;y)\), le point d’intersection des deux droites (D) et (AB).
  10. Tracer les deux droites (D) et (AB) dans un même repère.
  11. Donner une équation cartésienne de la droite (D).

Exercice 3: Les équations et les inéquations à une inconnue
  1. Résoudre dans \(\mathbb{R}\) les équations suivantes :
    \(x(\frac{1}{3}x-2)(\frac{1}{5}-7x)=0\) ; \(||x|-1|=|3-5x|\).
  2. Résoudre dans \(\mathbb{R}\) les inéquations suivantes :
    \(|3x+7|\le4\) ; \(|7-\frac{1}{3}x|>1\) ; \(1\le|3x+7|\le4\).
  3. Résoudre dans \(\mathbb{R}\) les inéquations:
    \((2x+3)(1-3x)<0\) ; \(1-2x-\frac{x+3}{2}=x+\frac{1-x}{3}\) ; \(\frac{1}{2}(3-x)+1\ge2-(x-\frac{x+4}{3})\).
  4. Résoudre dans \(\mathbb{R}\) les équations suivantes :
    \(x^{2}+3\sqrt{2}x+4=0\) ; \(-4x^{2}+8x-4=0\) ; \(-x^{2}+x-1=0\).

Exercice 2: Les polynômes

Soit \(x\in\mathbb{R}\), on considère le polynôme \(P(x)=2x^{4}-9x^{3}+14x^{2}-9x+2\).

  1. Vérifier que 0 n’est pas une racine de \(P(x)\).
  2. Soit \(a\in\mathbb{R}^{*}\), montrer que si a est une racine de \(P(x)\) alors \(\frac{1}{a}\) est aussi une racine de \(P(x)\).
    1. Montrer que \(P(x)\) est divisible par \(x-2\).
    2. Déterminer le polynôme \(Q(x)\) tel que \(P(x)=(x-2)Q(x)\).
    3. Déduire (sans calcul) que \(Q(\frac{1}{2})=0\). (Utiliser le résultat de la question 2).
  3. Déterminer le polynôme \(R(x)\) tel que \(Q(x)=(x-\frac{1}{2})R(x)\).
  4. Déduire de ce qui précède une factorisation de \(P(x)\) en produit de binômes du premier degré.
  5. Résoudre dans \(\mathbb{R}\) l’équation \(P(x)=0\) et l’inéquation \(P(x)<0\).
  6. Soit \(x\in[\frac{5}{4};\frac{3}{2}]\), montrer que \(\frac{-3}{8}\le P(x)\le\frac{-3}{64}\).