Signe d'une fonction affine et inéquations

Énoncé

Dresser le tableau de signes de chaque expression puis résoudre l'inéquation associée : a) f(x) = 3x - 9 ; résoudre f(x) 0. b) g(x) = -2x + 8 ; résoudre g(x) > 0. c) (2x - 6)(-x + 4) 0.

Indice : Pour a) et b), trouve la racine puis utilise le signe de a. Pour c), fais un tableau de signes avec les deux facteurs.

Correction

  1. Étape 1 : Le signe d'une fonction affine se lit sans calcul dès qu'on connaît sa racine et le signe de son coefficient. Signe de ax + b : ax + b s'annule en x = -b{a}, et il est du signe de a après cette valeur — donc du signe contraire avant. 👉 Cette règle vaut pour tout le lycée, et elle se retrouve en dix secondes si l'on doute : tester une valeur simple. Pour -2x + 8, prendre x = 0 donne 8, qui est positif — le facteur commence donc par +. ⚠️ C'est le cas des coefficients négatifs qui piège : le signe est alors « positif d'abord, négatif ensuite », soit l'inverse du cas habituel.
  2. Étape 2 : a) f(x) = 3x - 9 s'annule quand 3x = 9, donc en x = 3. Le coefficient a = 3 est positif : f est donc négative avant 3, positive après. | x | - | | 3 | | + | |:---:|:---:|:---:|:---:|:---:|:---:| | f(x) | | - | 0 | + | | [formule] Le crochet est fermé car l'inégalité est large et f(3) = 0.

    S = [3 \,;\, +[

  3. Étape 3 : b) g(x) = -2x + 8 s'annule quand 2x = 8, donc en x = 4. Le coefficient a = -2 est négatif : g est donc positive avant 4, négative après. Contrôle : g(0) = 8 > 0 ✓ — le facteur commence bien par +. | x | - | | 4 | | + | |:---:|:---:|:---:|:---:|:---:|:---:| | g(x) | | + | 0 | - | | [formule] Le crochet est ouvert car l'inégalité est stricte.

    S = \, ]- \,;\, 4[

  4. Étape 4 : c) (2x-6)(-x+4) 0 : un produit, donc un tableau à trois lignes. Racines : 2x - 6 = 0 x = 3, et -x + 4 = 0 x = 4. Signes : 2x - 6 a un coefficient +2, donc - puis +. -x + 4 a un coefficient -1, donc + puis -. | x | - | | 3 | | 4 | | + | |:---:|:---:|:---:|:---:|:---:|:---:|:---:|:---:| | 2x-6 | | - | 0 | + | | + | | | -x+4 | | + | | + | 0 | - | | | produit | | - | 0 | + | 0 | - | | Le produit est positif ou nul entre les deux racines, bornes comprises : [formule] Contrôle : en x = 3{,}5, (1) (0{,}5) = 0{,}5 > 0 ✓ ; en x = 0, (-6)(4) = -24 < 0 ✓

    S = [3 \,;\, 4]

  5. Étape 5 : L'erreur classique : Appliquer « négatif puis positif » à un facteur de coefficient négatif. En b), -2x + 8 est positif avant 4. Se tromper ici donne exactement le complémentaire de la bonne réponse — et en c), cela rendrait le produit positif là où il est négatif, donc l'ensemble solution serait faux sur les trois zones. À retenir : ax + b est du signe de a après sa racine. 👉 Et le contrôle qui ne coûte rien : tester une valeur simple dans chaque facteur avant de remplir le tableau. Dix secondes, contre un tableau entièrement à l'envers.