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Sciences · Mathématiques

Les inéquations

Une inéquation se résout comme une équation, avec une règle en plus : quand on multiplie ou divise les deux membres par un nombre négatif, on change le sens de l’inégalité. Les solutions forment en général un intervalle.

Mis à jour le 4 min de lecture

« Combien d’heures faut-il travailler pour gagner au moins 500 € ? », « à partir de quelle quantité l’abonnement est-il plus avantageux ? » : ces questions conduisent à des inéquations. Contrairement à une équation, qui a souvent quelques solutions isolées, une inéquation en a généralement une infinité, décrites par des intervalles.

Les règles de calcul

On obtient une inéquation équivalente (mêmes solutions) en :

Opération sur les deux membresSens de l’inégalité
Ajouter ou soustraire un même nombreConservé
Multiplier ou diviser par un nombre positifConservé
Multiplier ou diviser par un nombre négatifChangé

Inéquations du premier degré

Écrire les solutions avec des intervalles

InégalitéIntervalleCrochet en a
x < a]−∞ ; a[Ouvert (a exclu)
x ≤ a]−∞ ; a]Fermé (a inclus)
x > a]a ; +∞[Ouvert
x ≥ a[a ; +∞[Fermé
a < x ≤ b]a ; b]Ouvert en a, fermé en b

Le crochet est toujours ouvert du côté de l’infini. Sur une droite graduée, on hachure ou on colorie la partie solution.

Inéquations produit et quotient

Pour une inéquation de degré 2 ou plus, on se ramène à … > 0 (ou < 0), on factorise, puis on étudie le signe de chaque facteur dans un tableau de signes.

Pour un trinôme ax² + bx + c, on utilise directement la règle du signe (signe de a à l’extérieur des racines) : voir l'équation du second degré.

Mettre un problème en inéquation

Comme x est ici un nombre entier de séances, on conclut sur les entiers. On retrouve cette comparaison graphiquement : c’est l’intersection de deux droites représentant des fonctions affines.

Inéquations avec valeur absolue

|x − a| < r signifie que la distance entre x et a est inférieure à r : a − r < x < a + r. Exemple : |x − 3| ≤ 2 équivaut à 1 ≤ x ≤ 5. Voir la valeur absolue.

Erreurs fréquentes

  • Oublier de changer le sens en divisant par un négatif.
  • Mettre un crochet fermé sur l’infini : ]−∞ ; 5[, jamais [−∞.
  • Inclure une valeur interdite dans un quotient.
  • Multiplier par x sans connaître son signe.
  • Élever au carré les deux membres sans précaution : −3 < 2 mais 9 > 4.

Questions fréquentes

Quand faut-il changer le sens d’une inégalité ?

Uniquement quand on multiplie ou divise les deux membres par un nombre strictement négatif. Ajouter ou soustraire ne change jamais le sens.

Quelle est la différence entre < et ≤ ?

< exclut l’égalité (crochet ouvert), ≤ l’inclut (crochet fermé). Pour x ≤ 5, la valeur 5 est solution.

Comment vérifier les solutions d’une inéquation ?

On teste une valeur de l’intervalle trouvé (elle doit vérifier l’inéquation) et une valeur hors de l’intervalle (elle ne doit pas la vérifier), ainsi que la borne.

Une inéquation peut-elle n’avoir aucune solution ?

Oui. x² < −1 n’a aucune solution réelle, car un carré est toujours positif. À l’inverse, x² + 1 > 0 est vraie pour tout réel.

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