Calculer et simplifier une expression littérale

Mathématiques · 3ème · Calcul littéral

En 3e, tu manipules des expressions avec des lettres. Apprenons à les comprendre, calculer et simplifier efficacement.

Une expression littérale mélange nombres et lettres (variables). Chaque lettre représente un nombre. On distingue termes, coefficients et terme constant.

Définitions

Expression littérale
ax+by+c

Exemple : 3x+2y−5.

À retenir

Mise en pratique

Dans 4x−7+2y, indique variables, coefficients et terme constant.

  1. Variables : x et y.
  2. Coefficients : 4 pour x, 2 pour y.
  3. Terme constant : −7.

Pour calculer une expression, remplace les lettres par les nombres donnés et respecte les priorités : puissances, produits, puis additions/soustractions.

Méthode

  1. Remplacer les variables par les valeurs.
  2. Calculer les puissances.
  3. Faire les multiplications.
  4. Finir par additions et soustractions, en simplifiant à chaque étape.

Mise en pratique

Avec x=3 et y=4, calculer 2x2+y−5.

  1. Remplacer : 2×32+4−5.
  2. Puissance : 2×9+4−5.
  3. Produit : 18+4−5.
  4. Terminer : 17.

Simplifier, c’est regrouper les termes semblables et calculer ce qui peut l’être. On garde une écriture plus courte et plus claire.

Définitions

Somme de termes semblables
ax+bx=(a+b)x

Exemple : 3x+2x=5x.

Méthode

Mise en pratique

Simplifier 4x−2+3x+5.

  1. Regrouper : (4x+3x)+(−2+5).
  2. Calculer : 7x+3.

Avec un signe devant une parenthèse, on applique la règle du signe puis on supprime la parenthèse.

Définitions

Signe +
+(A)=A

Exemple : +(3x−2)=3x−2.

Définitions

Signe −
−(A)=−A

Exemple : −(3x−2)=−3x+2.

Le − inverse tout les signes dans la parenthèse : les + deviennent − et les − deviennent +

Mise en pratique

Simplifier −(2x−y+4)+(x−3).

  1. Changer les signes de la première parenthèse : −2x+y−4, puis recopier +(x−3).
  2. Supprimer les parenthèses : −2x+y−4+x−3.
  3. Regroupe les x, les y et les constantes : −2x+x+y−4−3.
  4. Réduire : −x+y−7.

L’opposé d’une expression est ce qu’on ajoute pour faire 0 : on change le signe de chaque terme.

Définitions

Opposé
−(E)

Exemple : opposé de 4x−3y+7 → −4x+3y−7.

Mise en pratique

Donner l’opposé de 5x−2y+7.

  1. Changer chaque signe : −5x+2y−7.
  2. Vérifier : (5x−2y+7)+(−5x+2y−7)=0.

La distributivité sert à enlever ou remettre des parenthèses, plus vite et plus sûrement.

Définitions

Développer
a(b+c)=ab+ac

Exemple : 3(x+4)=3×x+3×4=3x+12.

Définitions

Factoriser
ab+ac=a(b+c)

Exemple : 5x+15=5×x+5×3=5(x+3).

Mise en pratique

Développer 5(x−3) et factoriser 6x+12.

  1. Développer : 5×x+5×(−3)=5x−15.
  2. Factoriser : 6x+12=6×x+6×2=6(x+2).

Pour deux parenthèses, on multiplie chaque terme de la première par chaque terme de la seconde, puis on réduit.

Définitions

Produit de deux sommes
(a+b)(c+d)=ac+ad+bc+bd

Exemple : (x+2)(x+3)

=x×x+x×3+2×x+2×3

=x2+3x+2x+6

=x2+5x+6

Mise en pratique

Développer et réduire (2x−1)(x+4).

  1. Produits : 2x×x=2x2, 2x×4=8x, −1×x=−x, −1×4=−4.
  2. Somme : 2x2+8x−x−4=2x2+7x−4.

On choisit la forme la plus efficace : développée pour additionner/simplifier, factorisée pour calcul mental ou simplifier des fractions.

Repères rapides

Mise en pratique

Calculer N=25(x+4) pour x=6, sans développer.

  1. x+4=10.
  2. Donc N=25×10=250.

Simplifier 6x+123.

  1. Factoriser le numérateur : 6x+12=3(2x+4).
  2. Simplifier : 3(2x+4)3=2x+4.

À retenir

Bravo ! Tu sais calculer et simplifier des expressions. Prochain défi : puissances, fractions et racines carrées pour aller plus loin.

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