Équations du Premier Degré

Cours complet 4e-3e — résoudre, vérifier et mettre en équation

4e – 3e
Niveau
Algèbre
Thème
8
Sections
Brevet
Objectif
Section 01

Définition d’une équation du 1er degré

Définition

Une équation du premier degré à une inconnue x est une égalité de la forme ax + b = 0 (ou équivalente), où a ≠ 0. Résoudre l’équation, c’est trouver la (ou les) valeur(s) de x qui rendent l’égalité vraie. Cette valeur s’appelle la solution.

📘 Exemples d’équations du 1er degré :
2x + 5 = 11  |  3x − 7 = 2x + 4  |  5(x − 2) = 15  |  x/3 = 4

Non équations du 1er degré :
x² = 9 (degré 2)  |  x³ − 1 = 0 (degré 3)

Section 02

Les règles fondamentales

📘 Une équation est comme une balance en équilibre. Toute opération appliquée des deux côtés préserve l’équilibre :
OpérationExempleRésultat
Ajouter le même nombre des deux côtésx − 3 = 5 → x − 3 + 3 = 5 + 3x = 8
Soustraire le même nombre des deux côtésx + 7 = 12 → x + 7 − 7 = 12 − 7x = 5
Multiplier les deux membres par le même nombre ≠ 0x/4 = 3 → x/4 × 4 = 3 × 4x = 12
Diviser les deux membres par le même nombre ≠ 06x = 24 → 6x/6 = 24/6x = 4
💡 En pratique, on utilise le passage de terme : un terme qui change de membre change de signe. 2x + 5 = 11 → 2x = 11 − 5 = 6.
Section 03

Méthode complète de résolution

📋 Méthode en 4 étapes

1. Développer et simplifier chaque membre si nécessaire
2. Regrouper les termes en x d’un côté, les constantes de l’autre
3. Factoriser / diviser pour isoler x
4. Vérifier en substituant la valeur trouvée dans l’équation de départ

📝 Exemple complet — 3x + 7 = x + 15

3x + 7 = x + 15
3x − x = 15 − 7    (on regroupe les x à gauche, les constantes à droite)
2x = 8
x = 4

Vérification : 3(4) + 7 = 12 + 7 = 19 et 4 + 15 = 19 ✓

📝 Exemple — 5 − 2x = 3x − 10

5 − 2x = 3x − 10
5 + 10 = 3x + 2x
15 = 5x
x = 3
Vérif : 5 − 6 = −1 et 9 − 10 = −1 ✓

Section 04

Équations avec parenthèses

📘 Développer les parenthèses en premier avec la distributivité, puis appliquer la méthode standard.
📝 Exemple — 3(2x − 1) = 2(x + 4) + 1

6x − 3 = 2x + 8 + 1    (développement)
6x − 3 = 2x + 9
6x − 2x = 9 + 3
4x = 12
x = 3
Vérif : 3(6−1) = 15 et 2(7)+1 = 15 ✓

📝 Exemple avec signe moins — 4x − (2x + 3) = 7

4x − 2x − 3 = 7    (attention : − devant parenthèse inverse tous les signes)
2x = 10
x = 5

⚠️ Erreur classique : − (2x + 3) = − 2x + 3 est FAUX. Le signe − distribue sur tous les termes : − (2x + 3) = − 2x − 3.
Section 05

Équations avec fractions

📘 Multiplier les deux membres par le dénominateur commun (PPCM) pour éliminer les fractions, puis résoudre normalement.
📝 Exemple — x/3 + 1 = 5/6

Multiplier par 6 (PPCM de 3 et 6) :
6 × x/3 + 6 × 1 = 6 × 5/6
2x + 6 = 5
2x = −1
x = −1/2
Vérif : (−1/2)/3 + 1 = −1/6 + 6/6 = 5/6 ✓

Section 06

Mise en équation — résoudre un problème

📋 Méthode

1. Choisir l’inconnue x et préciser ce qu’elle représente
2. Traduire les conditions du problème en équation
3. Résoudre l’équation
4. Vérifier que la solution est cohérente avec le problème (positive ? entière ?)

📝 Problème 1 — âge

Marie a le double de l’âge de son frère. Dans 5 ans, la somme de leurs âges sera 43. Quel est l’âge actuel du frère ?

Soit x l’âge du frère. Âge de Marie = 2x.
Dans 5 ans : (x + 5) + (2x + 5) = 43
3x + 10 = 43
3x = 33 → x = 11
Le frère a 11 ans, Marie a 22 ans.

📝 Problème 2 — périmètre

Un rectangle a un périmètre de 56 cm. Sa longueur est le double de sa largeur. Trouver les dimensions.

Soit x la largeur. Longueur = 2x.
2(x + 2x) = 56 → 2 × 3x = 56 → 6x = 56 → x = 56/6… Non entier, revoir.
Correction : 2(x + 2x) = 56 → 6x = 56 → x ≈ 9,3 cm (largeur), 2x ≈ 18,7 cm.

Section 07

Exercices corrigés brevet

📝 Exercice 1

Résoudre : 4(x − 3) + 2 = 2(3x − 1) − 8
4x − 12 + 2 = 6x − 2 − 8
4x − 10 = 6x − 10
−10 + 10 = 6x − 4x
0 = 2x → x = 0
Vérif : 4(−3)+2 = −10 et 2(−1)−8 = −10 ✓

📝 Exercice 2

Résoudre : (2x + 1)/3 = (x − 2)/2
Multiplier par 6 : 2(2x + 1) = 3(x − 2)
4x + 2 = 3x − 6
x = −8
Vérif : (−16+1)/3 = −5 et (−8−2)/2 = −5 ✓

📝 Exercice 3 — problème brevet

Le prix d’un article après une remise de 15 % est 34 €. Quel était le prix initial ?
Soit x le prix initial. x − 0,15x = 34 → 0,85x = 34 → x = 34/0,85 = 40 €

Section 08

Questions fréquentes

Une équation du 1er degré a-t-elle toujours une solution ?
Presque toujours : une équation ax + b = 0 avec a ≠ 0 a exactement une solution : x = −b/a. Cas particuliers : si a = 0 et b = 0, tout réel est solution (infinité) ; si a = 0 et b ≠ 0, il n’y a pas de solution. Ces cas se rencontrent rarement au collège.
Pourquoi faut-il toujours vérifier la solution ?
Pour détecter les erreurs de calcul. Si la vérification ne fonctionne pas, il y a une erreur quelque part. De plus, dans un problème de mise en équation, la solution doit être cohérente : un âge négatif ou une longueur non entière peut indiquer une erreur de modélisation.