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Systèmes d’équations et d’inéquations du premier degré à deux inconnues

Le cours expliqué simplement, les questions que tous les élèves se posent et des exercices type examen national. Programme marocain, gratuit.

📘 Fiche de cours

L'essentiel du cours

Un système de deux équations à deux inconnues $(x, y)$ s'écrit sous la forme : $$(S) : \begin{cases} ax + by = c \ a'x + b'y = c' \end{cases}$$

  • Méthode algébrique : Substitution ou Combinaison linéaire.
  • Déterminant : $\Delta = \begin{vmatrix} a & b \ a' & b' \end{vmatrix} = ab' - a'b$.
    • Si $\Delta \neq 0$, le système admet un couple unique $(x, y)$.
    • Si $\Delta = 0$, le système n'a pas de solution ou une infinité.
  • Inéquations : L'ensemble des solutions d'une inéquation $ax + by + c \geq 0$ est un demi-plan.

Méthodes à maîtriser

  1. Résoudre par combinaison : Multiplier les équations pour éliminer une inconnue en additionnant.
  2. Résoudre par substitution : Isoler $x$ ou $y$ dans une équation et remplacer dans l'autre.
  3. Interprétation graphique : Tracer les deux droites $(D): ax+by=c$ et $(D'): a'x+b'y=c'$. Le point d'intersection est la solution.

Exemples corrigés

Résoudre : $\begin{cases} 2x + y = 5 \ x - y = 1 \end{cases}$ Additionnons les deux : $(2x+x) + (y-y) = 5+1 \Rightarrow 3x = 6 \Rightarrow x = 2$. On remplace dans $x-y=1$ : $2-y=1 \Rightarrow y=1$. Solution : $S = {(2, 1)}$.

Erreurs fréquentes

  • Oublier de vérifier le couple $(x, y)$ dans les deux équations.
  • Confondre le signe lors de la multiplication par un nombre négatif dans une inéquation.
  • Tracer une droite sans calculer au moins deux points.

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Défi flash : 4 questions

Sans compte

🎯 Systèmes d’équations et d’inéquations du premier degré à deux inconnues

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Quel est le déterminant du système $\begin{cases} x + 2y = 3 \ 3x + 4y = 5 \end{cases}$ ?

❓ Questions fréquentes

Comment savoir si un système a une solution unique ?

Pour savoir si un système a une solution unique, on calcule le déterminant $\Delta = ab' - a'b$.

  1. Si $\Delta \neq 0$, alors le système possède un couple unique $(x, y)$.
  2. Si $\Delta = 0$, le système est soit impossible (droites parallèles distinctes), soit indéterminé (droites confondues).

💡 À retenir : Le déterminant est la clé pour connaître la nature des solutions avant même de commencer les calculs.

kifach n7seb lhal dyal nizma b tari9at tta3wid?
  1. Khtar wahed lmo3adala o 3zal fiha majhoul (x aw y).
  2. 3awd had l9ima li l9iti f lmo3adala tanya.
  3. Ghadi t-t-l9a mo3adala b majhoul wahed, 7lha.
  4. Rja3 l-lmo3adala l-lowla bach t-l9a l-majhoul lakhor.

💡 À retenir : Dima 9lb 3la l-majhoul li s-s-hel f t-t-3zal (li ma3ndouch mo3amil).

Est-ce que le point d'intersection appartient toujours aux deux droites ?

Oui, par définition. Si le couple $(x, y)$ est solution du système, il vérifie simultanément les deux équations des droites. Graphiquement, cela signifie que le point appartient à la droite $(D)$ et à la droite $(D')$.

💡 À retenir : La solution du système est le point commun aux deux droites.

chno hiya l-far9 bin l-mo3adala o l-motaraji7a?
  1. L-mo3adala (équation) katkon fiha "=" o l-hal dyalha kikon bointa (couple).
  2. L-motaraji7a (inéquation) katkon fiha "<", ">", "$\leq$" aw "$\geq$" o l-hal dyalha kikon manti9a (demi-plan).

💡 À retenir : L-mo3adala k-t-3tina bointa, l-motaraji7a k-t-3tina blassa kbira (demi-plan).

Pourquoi le déterminant doit-il être non nul ?

Si $\Delta = 0$, les droites sont parallèles. Si elles sont strictement parallèles, il n'y a pas de point d'intersection (pas de solution). Si elles sont confondues, il y a une infinité de points. Pour avoir une intersection unique, il faut que les pentes soient différentes, ce qui revient à $\Delta \neq 0$.

💡 À retenir : $\Delta \neq 0$ garantit que les droites ne sont pas parallèles.

wach momkin n-l9a 7al f r-r-som bla ma n-7seb?

Oui, c'est la méthode graphique.

  1. Trace les deux droites dans un repère orthonormé.
  2. Repère le point où elles se croisent.
  3. Lis les coordonnées $(x, y)$ de ce point.

💡 À retenir : La méthode graphique est utile pour visualiser, mais le calcul algébrique est plus précis.

kifach n-mthl l-hal dyal motaraji7a f l-m-stawa?
  1. Tracer la droite d'équation $ax + by + c = 0$.
  2. Choisir un point qui n'est pas sur la droite (souvent $(0,0)$).
  3. Tester si ce point vérifie l'inéquation.
  4. Hachurer la partie qui ne vérifie pas l'inéquation.

💡 À retenir : La zone non hachurée est l'ensemble des solutions.

Que faire si le système a une infinité de solutions ?

Cela signifie que les deux équations représentent la même droite. Dans ce cas, on exprime $y$ en fonction de $x$ dans l'équation : $y = -\frac{a}{b}x + \frac{c}{b}$. L'ensemble des solutions est l'ensemble des couples $(x, -\frac{a}{b}x + \frac{c}{b})$ pour tout $x \in \mathbb{R}$.

💡 À retenir : On écrit $S = {(x, y) \in \mathbb{R}^2 / ax + by = c}$.

Est-ce que l'ordre des inconnues change le résultat ?

Non, tant que tu restes cohérent. Si tu notes le couple $(x, y)$, le premier nombre est toujours pour $x$ et le deuxième pour $y$. Si tu inverses, tu dois être rigoureux dans toute la résolution.

💡 À retenir : Le couple $(x, y)$ est ordonné, ne pas confondre $x$ et $y$.

Comment vérifier mon résultat à l'examen ?

Prends les valeurs de $x$ et $y$ trouvées et remplace-les dans les deux équations initiales du système. Si tu obtiens les bonnes égalités (ex: $5=5$), ton résultat est correct.

💡 À retenir : La vérification prend 30 secondes et garantit tes points.

wach n-9dr n-khdm b l-m-thod dyal l-m-7addida (déterminant) f l-fard?

Oui, c'est une méthode très rapide appelée "règle de Cramer". Si $\Delta \neq 0$, alors $x = \frac{\Delta_x}{\Delta}$ et $y = \frac{\Delta_y}{\Delta}$.

💡 À retenir : C'est une méthode puissante, mais assure-toi de bien calculer les déterminants.

Est-ce qu'une inéquation peut ne pas avoir de solution ?

Oui, si l'inéquation est contradictoire, comme $0x + 0y + 5 \leq 0$, ce qui est faux. Dans ce cas, l'ensemble des solutions est vide : $S = \emptyset$.

💡 À retenir : Vérifie toujours la cohérence de l'inéquation finale.

✍️ Exercices type examen national

Exercice 1

Résoudre dans $\mathbb{R}^2$ le système : $\begin{cases} 3x + 2y = 7 \ 2x - y = 7 \end{cases}$

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Exercice 2

Déterminer graphiquement l'ensemble des solutions de l'inéquation : $x - y + 1 \geq 0$.

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Exercice 3

Résoudre le système suivant : $\begin{cases} x + y = 5 \ 2x + 2y = 10 \end{cases}$

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