Tableau de signes et inéquation
Énoncé
Résoudre l'inéquation :
[formule]
en construisant un tableau de signes.
Indice : Détermine les racines de chaque facteur, construis le tableau de signes, puis lis les intervalles où le produit est positif ou nul.
Correction
- Étape 1 : Le signe d'un produit ne se devine pas : il se lit dans un tableau. Et la seule vraie difficulté est le signe d'un facteur dont le coefficient de x est négatif.
Le tableau de signes, en trois temps :
1. trouver la racine de chaque facteur (la valeur qui l'annule) ;
2. donner le signe de chaque facteur : ax+b est du signe de a après sa racine ;
3. multiplier les signes, colonne par colonne.
👉 C'est la règle de l'étape 2 qu'on oublie. Ici 3 - 2x a un coefficient de x négatif, donc il est positif avant sa racine et négatif après — l'inverse du cas habituel.
- Étape 2 : Les racines.
x - 1 = 0 x = 1
3 - 2x = 0 2x = 3 x = 3{2}
Les signes. x - 1 a un coefficient +1 : il est négatif avant 1, positif après.
3 - 2x a un coefficient -2 : il est positif avant 3{2}, négatif après.
👉 Contrôle immédiat en testant une valeur : pour x = 0, 3 - 0 = 3 > 0 ✓ — le facteur est bien positif à gauche.
- Étape 3 : Le tableau.
| x | - | | 1 | | 3{2} | | + |
|:---:|:---:|:---:|:---:|:---:|:---:|:---:|:---:|
| x-1 | | - | 0 | + | | + | |
| 3-2x | | + | | + | 0 | - | |
| produit | | - | 0 | + | 0 | - | |
On lit chaque colonne en multipliant les signes : (-)(+) = -, puis (+)(+) = +, puis (+)(-) = -.
- Étape 4 : La lecture. On cherche (x-1)(3-2x) 0, donc les zones où le produit est positif ou nul.
C'est la colonne du milieu, plus les deux racines où le produit s'annule :
[formule]
Les crochets sont fermés car l'inégalité est large () et le produit vaut 0 en x = 1 et x = 3{2}.
S = [1 \,;\, 3{2}]
- Étape 5 : L'erreur classique :
Donner à 3 - 2x le signe « négatif puis positif » par automatisme, parce que c'est le cas de tous les facteurs du type x - a.
Le contrôle est immédiat : tester une valeur simple dans le facteur. Pour x = 0, 3 - 2 0 = 3, qui est positif. Le facteur commence donc par +.
Un test par facteur, et le tableau ne peut plus être à l'envers.
À retenir :
ax + b est du signe de a après sa racine, et du signe contraire avant.
👉 Et le contrôle qui ne coûte rien : tester une valeur dans chaque facteur avant de remplir le tableau. Dix secondes contre un tableau entièrement faux.