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Le second degré — exercices types corrigés

10 exercices classés par difficulté. Cherche d'abord par toi-même, puis clique sur « Voir la correction » : chaque étape est détaillée et renvoie vers la formule utilisée.

1

Résoudre une équation

Niveau 1 · Application directe
Résoudre dans l'équation x² - x - 6 = 0.
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  1. 1.
    a = 1, b = -1, c = -6, donc Δ = (-1)² - 4× 1×(-6) = 1 + 24 = 25.
  2. 2.
    Δ = 25 > 0 : deux solutions, avec √(Δ) = 5.
  3. 3.
    x₁ = (1 - 5)/2 = -2 et x₂ = (1 + 5)/2 = 3.
Réponse : S = {-2 ; 3}.
2

Mettre sous forme canonique

Niveau 2 · Méthode complète
Écrire f(x) = x² - 4x + 1 sous forme canonique.
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  1. 1.
    Abscisse du sommet : α = -b/2a = -(-4)/2 = 2.
  2. 2.
    Ordonnée : β = f(2) = 2² - 4× 2 + 1 = 4 - 8 + 1 = -3.
  3. 3.
    Donc f(x) = (x-2)² - 3. (Vérification en développant : (x-2)² - 3 = x² - 4x + 4 - 3 = x² - 4x + 1.)
Réponse : f(x) = (x-2)² - 3.
3

Sommet et extremum

Niveau 2 · Méthode complète
Soit f(x) = 2x² - 8x + 5. Déterminer les coordonnées du sommet de la parabole et préciser s'il s'agit d'un minimum ou d'un maximum.
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  1. 1.
    Abscisse : α = -b/2a = -(-8)/(2× 2) = 2.
  2. 2.
    Ordonnée : β = f(2) = 2× 4 - 8× 2 + 5 = 8 - 16 + 5 = -3.
  3. 3.
    Comme a = 2 > 0, la parabole est tournée vers le haut : le sommet est un minimum.
Réponse : S(2 ; -3) ; -3 est le minimum de f.
4

Étudier le signe d'un trinôme

Niveau 2 · Méthode complète
Étudier le signe de x² - x - 6 selon les valeurs de x.
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  1. 1.
    On cherche les racines : Δ = 25 > 0, d'où x₁ = -2 et x₂ = 3.
  2. 2.
    Ici a = 1 > 0 : le trinôme est du signe de a (positif) à l'extérieur des racines, négatif entre elles.
  3. 3.
    Conclusion : x² - x - 6 > 0 sur ]-∞ ;-2[∪]3 ;+∞[, < 0 sur ]-2 ;3[, nul en -2 et 3.
Réponse : Positif hors de [-2 ;3], négatif sur ]-2 ;3[.

Méthode utilisée : Le trinôme est du signe de a à l'extérieur des racines.

Erreur fréquente : Inverser l'intérieur et l'extérieur des racines.

5

Résoudre (Δ > 0)

Niveau 1 · Application directe
Résoudre dans l'équation x² - 5x + 6 = 0.
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  1. 1.
    a = 1, b = -5, c = 6 : Δ = (-5)² - 4× 1× 6 = 25 - 24 = 1.
  2. 2.
    Δ = 1 > 0, √(Δ) = 1 : x = (5 ± 1)/2, soit 3 et 2.
Réponse : S = {2 ;3}.
6

Racine double (Δ = 0)

Niveau 2 · Méthode complète
Résoudre x² - 6x + 9 = 0.
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  1. 1.
    Δ = (-6)² - 4× 1× 9 = 36 - 36 = 0.
  2. 2.
    Une racine double : x₀ = (-b)/2a = 6/2 = 3.
Réponse : Racine double x = 3.
7

Sans solution (Δ < 0)

Niveau 1 · Application directe
Résoudre x² + x + 1 = 0.
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  1. 1.
    Δ = 1² - 4× 1× 1 = 1 - 4 = -3.
  2. 2.
    Δ < 0 : aucune solution réelle.
Réponse : S = ∅.
8

Inéquation du second degré

Niveau 2 · Méthode complète
Résoudre x² - x - 6 ≤ 0.
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  1. 1.
    Racines -2 et 3, a = 1 > 0 : le trinôme est négatif entre les racines.
  2. 2.
    On cherche ≤ 0, bornes incluses : S = [-2 ;3].
Réponse : S = [-2 ;3].

Erreur fréquente : Mettre des crochets ouverts pour une inégalité large ().

9

Problème : dimensions d'un rectangle

Niveau 3 · Type contrôle
Un rectangle a une longueur de x cm et une largeur de (x - 2) cm. Son aire vaut 15 cm². Déterminer ses dimensions.
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  1. 1.
    L'aire est x(x - 2) = 15, soit x² - 2x - 15 = 0.
  2. 2.
    Δ = (-2)² - 4× 1×(-15) = 4 + 60 = 64, √(Δ) = 8.
  3. 3.
    x = (2 ± 8)/2 : x = 5 ou x = -3. Une longueur est positive, donc x = 5.
  4. 4.
    Longueur 5 cm, largeur 5 - 2 = 3 cm (vérification : 5× 3 = 15 ✓).
Réponse : Longueur 5 cm, largeur 3 cm.
10

Problème : trajectoire d'un ballon

Niveau 3 · Type contrôle
Un ballon est lancé : sa hauteur (en m) après t secondes est h(t) = -5t² + 10t. À quel instant retombe-t-il au sol ? Quelle hauteur maximale atteint-il ?
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  1. 1.
    Retour au sol : h(t) = 0, soit -5t² + 10t = 0, donc -5t(t - 2) = 0.
  2. 2.
    t = 0 (départ) ou t = 2 : le ballon retombe au bout de 2 s.
  3. 3.
    Hauteur maximale au sommet : α = -b/2a = -10/(2×(-5)) = 1 s.
  4. 4.
    h(1) = -5× 1 + 10× 1 = 5 m.
Réponse : Retombe à t = 2 s ; hauteur maximale 5 m (à t = 1 s).

Méthode utilisée : Hauteur maximale = sommet ; retombée quand h(t)=0.

Tout sur second degré en première

Forme canonique, discriminant, racines, signe du trinôme et résolution d'inéquations.

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