1. Qu'est-ce qu'une équation du premier degré ?
Une équation du premier degré à une inconnue est une égalité qui contient une inconnue (souvent notée ) apparaissant uniquement à la puissance 1. Elle se présente sous la forme générale :
où , , , sont des nombres connus. Résoudre une équation, c'est trouver la (ou les) valeur(s) de l'inconnue qui rendent l'égalité vraie. Cette valeur s'appelle la solution de l'équation.
2. Notion d'équivalence et de membre
Une équation possède deux membres séparés par le signe égal :
- le membre gauche (à gauche du signe )
- le membre droit (à droite du signe )
Deux équations sont dites équivalentes si elles ont exactement les mêmes solutions. On note cette équivalence avec le symbole . Les transformations qui conservent l'équivalence sont autorisées lors de la résolution.
3. Règles de transformation d'une équation
On peut effectuer les opérations suivantes sur une équation sans changer ses solutions :
- Ajouter ou soustraire un même nombre des deux membres.
- Multiplier ou diviser les deux membres par un même nombre non nul.
Ces règles permettent d'isoler progressivement l'inconnue d'un côté de l'égalité.
4. Résolution d'une équation du premier degré
La méthode générale consiste à :
- Développer et réduire chaque membre si nécessaire.
- Regrouper les termes en d'un même côté et les termes constants de l'autre côté, grâce aux règles de transformation.
- Isoler en divisant par le coefficient de .
Exemple : Résoudre
5. Vérification de la solution
Il est indispensable de vérifier la solution obtenue en la substituant dans l'équation de départ. Si les deux membres donnent le même résultat, la solution est correcte.
Exemple : Pour dans :
- Membre gauche :
- Membre droit : ✓
6. Équations avec développement et réduction
Certaines équations nécessitent d'abord de développer les expressions (utilisation de la distributivité) avant de résoudre.
Exemple : Résoudre
7. Mise en équation d'un problème
Les équations permettent de modéliser des situations concrètes. La démarche est :
- Choisir une inconnue et préciser ce qu'elle représente (avec son unité).
- Traduire les conditions du problème par une équation.
- Résoudre l'équation.
- Interpréter la solution dans le contexte du problème et vérifier sa cohérence.
8. Cas particuliers
Lors de la résolution, on peut rencontrer deux cas particuliers :
- Aucune solution : si on aboutit à une égalité fausse comme , l'équation n'a pas de solution.
- Infinité de solutions : si on aboutit à une égalité toujours vraie comme , tout réel est solution de l'équation.