Mathématiques2nde★ Fiche Gold

Inéquations et intervalles : résolution et représentation

Apprends à résoudre une inéquation du premier degré en 2nde avec méthode : étapes détaillées, pièges à éviter, représentation des intervalles et exemples concre

Une inéquation se résout comme une équation, mais attention au sens de l’inégalité !
Multiplier ou diviser par un nombre négatif inverse le sens de l’inégalité (< devient > et vice versa).
L’ensemble solution d’une inéquation est toujours un intervalle (ou une réunion d’intervalles).
Représente toujours tes solutions sur une droite graduée avec des crochets ouverts ou fermés.
Vérifie tes solutions en testant des valeurs dans l’inéquation de départ.

Inéquations et intervalles : résolution et représentation

🎯 L'essentiel en 30 secondes

  • Une inéquation : c’est une inégalité avec une inconnue (ex: 3x + 2 > 5).
  • Résoudre = trouver toutes les valeurs de x qui vérifient l’inégalité.
  • Solution = un intervalle (ex: x ∈ ]1 ; +∞[).
  • Règle d’or :
    Si on multiplie ou divise par un nombre NÉGATIF,
    on inverse le SENS de l’inégalité.
    
  • Représentation : une droite graduée avec un crochet ouvert (⟨ ou ⟩) ou fermé ([ ou ]).

Chiffre clé : 90% des erreurs viennent de l’oubli de l’inversion du sens de l’inégalité !


💡 Le Concept Décrypté

Imagine que tu organises une fête et que tu as 50 € pour acheter des pizzas et des sodas. Une pizza coûte 8 € et un soda 2 €. Tu veux savoir combien de pizzas tu peux acheter sans dépasser ton budget.

Si tu notes x le nombre de pizzas, ton problème se traduit par l’inéquation :

8x + 2 × (nombre de sodas) ≤ 50

Résoudre cette inéquation, c’est trouver toutes les valeurs possibles de x (le nombre de pizzas) qui respectent ta contrainte budgétaire. Par exemple, si tu prends 3 sodas, l’inéquation devient :

8x + 6 ≤ 50

Tu trouveras que tu peux acheter au maximum 5 pizzas (car 8×5 + 6 = 46 ≤ 50, mais 8×6 + 6 = 54 > 50).

Les inéquations servent à modéliser des limites dans la vraie vie : budget, temps, ressources, contraintes physiques… Elles permettent de répondre à des questions comme : « Jusqu’à combien puis-je aller sans dépasser ? » ou « À partir de quand est-ce que ça devient trop ? ».


📐 La Méthode Pas-à-Pas

Exemple : Résoudre l’inéquation 3x – 5 < 7 et représenter l’ensemble solution.

ÉtapeCalculExplication
13x – 5 < 7Inéquation de départ
23x – 5 + 5 < 7 + 5On ajoute 5 des deux côtés pour isoler le terme en x
33x < 12Simplification
43x ÷ 3 < 12 ÷ 3On divise par 3 (positif → sens de l’inégalité inchangé)
5x < 4Solution algébrique

Représentation de l’ensemble solution :

  • On trace une droite graduée.
  • On place un crochet ouvert en 4 (car x < 4, donc 4 n’est pas inclus).
  • On hachure la partie à gauche de 4 (car x peut prendre toutes les valeurs inférieures à 4).
Intervalle : x ∈ ]–∞ ; 4[

Vérification : Prenons x = 3 (qui est dans l’intervalle) : 3×3 – 5 = 4 < 7 ✔️ Prenons x = 4 (hors intervalle) : 3×4 – 5 = 7 n’est pas < 7 ✖️


❌ Le Piège du Prof

Erreur classique : Oublier d’inverser le sens de l’inégalité quand on multiplie ou divise par un nombre négatif.

❌ Faux✅ CorrectExplication
–2x > 6–2x > 6Inéquation de départ
x > 6 ÷ (–2)x < 6 ÷ (–2)On divise par –2inversion du sens
x > –3x < –3Solution correcte

Pourquoi cette erreur ? Le cerveau a tendance à ignorer le signe du nombre par lequel on divise, car il se concentre sur la valeur absolue. Pourtant, multiplier ou diviser par un négatif renverse l’ordre : si –2x > 6, alors x doit être plus petit que –3 pour que l’inégalité reste vraie (ex: x = –4 → –2×(–4) = 8 > 6 ✔️).

Astuce : Souligne toujours le signe du nombre avant de diviser/multiplier et écris « INVERSER » en gros à côté si c’est négatif !


🛠️ Fiche Technique & Mots-clés

Définitions

  • Inéquation : Une inégalité qui contient une inconnue (ex: 2x + 3 ≤ 7).
  • Solution d’une inéquation : Toutes les valeurs de l’inconnue qui vérifient l’inégalité.
  • Ensemble solution : L’intervalle ou la réunion d’intervalles qui regroupe toutes les solutions.

Règles de résolution

  1. Ajouter/soustraire un même nombre des deux côtés : sens de l’inégalité inchangé. Ex: x + 5 > 3 → x > 3 – 5.
  2. Multiplier/diviser par un nombre positif : sens de l’inégalité inchangé. Ex: 3x ≤ 9 → x ≤ 3.
  3. Multiplier/diviser par un nombre négatif : inverser le sens de l’inégalité. Ex: –2x > 4 → x < –2.

Représentation des intervalles

NotationSignificationReprésentation sur une droite
[a ; b]a ≤ x ≤ bCrochets fermés en a et b
]a ; b[a < x < bCrochets ouverts en a et b
[a ; +∞[x ≥ aCrochet fermé en a, flèche vers la droite
]–∞ ; b[x < bCrochet ouvert en b, flèche vers la gauche

Mots-clés à retenir

  • Inéquation : Outil pour modéliser des contraintes.
  • Intervalle : Ensemble des solutions possibles.
  • Solution : Valeur qui vérifie l’inégalité.
  • Ensemble solution : Tous les x qui marchent.
  • Inégalité : Symbole (<, >, ≤, ≥) qui compare deux expressions.
  • Sens de l’inégalité : Direction du symbole (< ou >), à inverser si multiplication/division par un négatif.
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