Distributivité et développement

Un facteur devant une somme

La distributivité relie la multiplication et l'addition :

k(a+b)=ka+kb.k(a + b) = ka + kb.

Elle vaut aussi pour une soustraction : k(a−b)=ka−kbk(a - b) = ka - kb. Développer, c'est appliquer cette règle pour transformer un produit en somme : « ouvrir les parenthèses ».

Exemple. 5(2x+3)=5×2x+5×3=10x+155(2x + 3) = 5 \times 2x + 5 \times 3 = 10x + 15.

Le facteur touche chaque terme

Développer, c'est faire le produit avec chaque morceau de la parenthèse, pas seulement avec le premier. Calcul de départ : 3(x + 2)

Changez de méthode pour comparer les chemins.

  1. 3(x + 2)le 3 multiplie la somme
  2. 3 × x + 3 × 2un produit par terme
  3. 3x + 6on réduit

Résultat : 3x + 6

k(a + b) = ka + kb : le facteur sort deux fois. Pour x = 4, 3(4 + 2) = 18 et 3×4 + 6 = 18 : les deux écritures coïncident.

Attention au piège. Le facteur multiplie chaque terme de la parenthèse. Écrire 3(x+2)=3x+23(x + 2) = 3x + 2, c'est laisser le 22 intact : pour x=4x = 4, le membre de gauche vaut 1818 et le membre de droite 1414.

ExerciceÉtape 1/4

La distributivité

Quelle égalité est correcte ?

Développer, y compris avec un signe moins

Quand le facteur est négatif, chaque produit emporte ce signe :

−2(x−1)=(−2)×x+(−2)×(−1)=−2x+2.-2(x - 1) = (-2) \times x + (-2) \times (-1) = -2x + 2.

Le second terme devient positif : moins fois moins. Une autre lecture équivalente consiste à distribuer d'abord le moins, −(x−1)=−x+1-(x - 1) = -x + 1, puis le 22.

Un contrôle utile. Substituer la même valeur de xx dans l'écriture factorisée et dans l'écriture développée. Si les résultats diffèrent, un terme n'a pas été multiplié, ou un signe a sauté.

ExerciceÉtape 1/5

Développer

Développer 4(x+3)4(x + 3) donne…

Deux parenthèses : la double distributivité

Pour multiplier deux sommes, chaque terme de la première parenthèse multiplie chaque terme de la seconde :

(a+b)(c+d)=ac+ad+bc+bd.(a + b)(c + d) = ac + ad + bc + bd.

Quatre produits, pas deux.

Quatre produits, pas deux

Chaque terme de la première parenthèse multiplie chaque terme de la seconde. Calcul de départ : (x + 3)(x + 2)

Changez de méthode pour comparer les chemins.

  1. (x + 3)(x + 2)deux sommes
  2. x × x + x × 2 + 3 × x + 3 × 2chaque × chaque
  3. x² + 2x + 3x + 6on calcule
  4. x² + 5x + 6on réduit les x

Résultat : x² + 5x + 6

Les termes croisés 2x et 3x ne s'annulent pas : ils s'ajoutent. C'est eux qu'on oublie le plus souvent.

Exemple. (x−1)(x+4)=x2+4x−x−4=x2+3x−4(x - 1)(x + 4) = x^2 + 4x - x - 4 = x^2 + 3x - 4.

Les identités remarquables de la leçon suivante ne sont que des cas particuliers de cette règle, quand les deux parenthèses se ressemblent. Les développer « à la main » reste possible ; les reconnaître ira plus vite.

Ce que cette leçon prépare. Factoriser, c'est parcourir le chemin inverse : ka+kbka + kb redevient k(a+b)k(a + b). Il faut d'abord savoir développer sans erreur, sinon on ne reconnaît pas la forme à recoller.

ExerciceÉtape 1/6

Double distributivité

Développer (a+b)(c+d)(a + b)(c + d) donne…