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SYSTÈMES D'ÉQUATIONS 75

1C - JtJ 2021

Thème 6: Systèmes d'équations

Introduction :

Certaines applications mathématiques nécessitent parfois l'emploi simultané de plusieurs équations à plusieurs inconnues, c'est-à-dire de systèmes d'équations. Dans ce chapitre, nous allons développer trois méthodes pour trouver les solutions communes à toutes les équations d'un système: • résolution par voie graphique; • résolution algébrique par addition; • résolution algébrique par substitution. Nous nous limiterons à résoudre des systèmes de deux équations du 1 er degré à deux inconnues (que l'on appelle système linéaire). Finalement, nous appliquerons ces démarches à quelques problèmes de la vie courante.

6.1 Résolution d'un système par voie graphique

Démarche générale :

Dans ce paragraphe, nous ne traiterons que des systèmes de deux équations à deux inconnues. Considérons la représentation graphique de deux fonctions affines f et g présentée dans la figure ci-contre. Nous allons nous intéresser aux coordonnées du point d'intersection P(a ; b). Il s'agira de trouver le couple (a ; b) vérifiant les conditions simultanément : b = f (a) et b = g(a) c'est-à-dire : " les deux courbes sont à la même hauteur b au même moment a » Nous dirons que (a ; b) est une solution du système d'équations : y=f(x) y=g(x) Sur la figure, nous pouvons observer que ce problème semble admettre 1 solution, car il y a 1 point d'intersection P.

Marche à suivre pour la

résolution graphique : a) Transformer le système d'équations pour l'écrire sous la forme y=f(x) y=g(x) . b) Représenter les 2 fonctions affines f et g sur un graphique. c) En déduire les coordonnées (a ; b) du point d'intersection. d) Coder la solution sous la forme S = {(a ; b)}. bP(a ; b) xya y = f(x) y = g(x)

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Résoudre le système d'équations

y=2x+4 x3y9=0

Modèle 1 :

résolution graphique d'un système d'équations Exercice 6.1: Résoudre graphiquement les systèmes suivants : a) 2x3y=6 x+3y=15 b) x2y=0 x+3y=5 c) xy+1=0 x+2y8=0 Exercice 6.2: Résoudre graphiquement (ci-dessous) les systèmes suivants : a)

2x+4y=6

x+2y=3 b) 2x+4y=6 x+2y=4 xy xyxy

SYSTÈMES D'ÉQUATIONS 77

1C - JtJ 2021

6.2 Résolution algébrique par la méthode de l'addition

Pour trouver les solutions d'un système, nous pouvons manipuler les équations individuellement (comme d'habitude) ou combiner les deux équations ensemble jusqu'à ce que nous obtenions un système d'équations simples dont les solutions peuvent être trouvées rapidement. Ces manipulations (ou transformations) ne modifiant pas les solutions d'un système sont précisées ci-dessous.

Manipulations :

(1) Intervertir deux équations, (2) Additionner un multiple d'une équation à un multiple de l'autre équation. Modèle 2 : Résoudre le système : 6x+3y=1

2x5y=5

Définition :

La technique utilisée dans le modèle précédent est appelée méthode par addition (ou par combinaison linéaire), elle est particulièrement efficace sur les systèmes présentés sous la forme : ...x+...y=... ...x+...y=...

78 THÈME 6

1C - JtJ 2021

Résoudre le système :

5 4 x 1 2 y+ 1 4 =0 x73y 2 =0

Modèle 3 :

résolution par addition Exercice 6.3: Résoudre par addition les systèmes suivants : a) 2x+3y=2 x2y=8 b) 4x+5y=13

3x+y=4 c) 2x+5y=16

3x7y=24

7x8y9=0

4x+3y+10=0 e) 3r+4s=3

r2s=4 f) 9u=2v

5v=3u17

g) x=6y+4 5 y=3x+8 7 h) 2x+8y=7

3x5y=4 i)

1 3 c+ 1 2 d=5 c 2 3 d=1 j) 1 2 t 1 5 v= 3 2 2 3 t+ 1 4 v= 5 12 k) 3 x2y=23

22x+3y=2

0,11x0,03y=0,25

0,12x+0,05y=0,70 m) 2x3y=5

6x+9y=12

SYSTÈMES D'ÉQUATIONS 79

1C - JtJ 2021

Modèle 4 :

avec une infinité de solutions

Résoudre le système : 2x+4y=6

x+2y=3

Modèle 5 :

n'admettant pas de solution

Résoudre le système : 2x+4y=6

x+2y=4 Exercice 6.4: Résoudre par addition les systèmes suivants : a) 3pq=7

12p+4q=3 b) 3m4n=2

6m+8n=4 c) x5y=2

3x15y=6

80 THÈME 6

1C - JtJ 2021

Exercice 6.5: Pour les cracks :

a) xy 3 xy 2 =1 x+y=3 b) x1 8 y2 5 =2 2x21= 52y
3 c) x4 5 3y+4 10 =xy 2x5 5 2y4 4 =x12 d) x3 2 y+1 3 +1=0 2x+1 4 3y1 8 5 4 e) 2 x 3 y =2 4 x 5 y =1quotesdbs_dbs17.pdfusesText_23

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SYSTÈMES D'ÉQUATIONS 75

Thème 6: Systèmes d'équations

Introduction :

6.1 Résolution d'un système par voie graphique

Démarche générale :

Marche à suivre pour la

76 THÈME 6

Résoudre le système d'équations

Modèle 1 :

2x+4y=6

SYSTÈMES D'ÉQUATIONS 77

6.2 Résolution algébrique par la méthode de l'addition

Manipulations :

2x5y=5

Définition :

78 THÈME 6

Résoudre le système :

Modèle 3 :

3x+y=4 c) 2x+5y=16

3x7y=24

7x8y9=0

4x+3y+10=0 e) 3r+4s=3

5v=3u17

3x5y=4 i)

22x+3y=2

0,11x0,03y=0,25

0,12x+0,05y=0,70 m) 2x3y=5

6x+9y=12

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Modèle 4 :

Résoudre le système : 2x+4y=6

Modèle 5 :

Résoudre le système : 2x+4y=6

12p+4q=3 b) 3m4n=2

6m+8n=4 c) x5y=2

3x15y=6

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Exercice 6.5: Pour les cracks :