6.3 : Trinômes factoriels
À la fin de cette section, vous serez en mesure de :
- Trinômes factoriels de la formex2+bx+c
- Facteur des trinômes duax2+bx+c formulaire par essais et erreurs
- Factorez les trinômes du formulaireax2+bx+c en utilisant la méthodeac « »
- Facteur utilisant la substitution
Avant de commencer, répondez à ce questionnaire de préparation.
Les trinômes factoriels de la formex2+bx+c
Vous avez déjà appris à multiplier des binômes à l'aide de FOIL. Vous devez maintenant « annuler » cette multiplication. Facturer le trinôme signifie commencer par le produit et terminer par les facteurs.
Pour comprendre comment nous factoriserions un trinôme de la formex2+bx+c, tel quex2+5x+6 et le factoriserions(x+2)(x+3), commençons par deux binômes généraux de la forme(x+m) et(x+n).
(x+m)(x+n) | |
Feuilletez pour trouver le produit. | x2+mx+nx+mn |
Facturez le GCF à partir des termes intermédiaires. | x2+(m+n)x+mn |
Notre trinôme est de la formex2+bx+c. | x2+bx+c⏞x2+(m+n)x+mn |
Cela nous indique que pour factoriser un trinôme de la formex2+bx+c, nous avons besoin de deux facteurs(x+m) et(x+n) où les deux nombresn se multiplientmc et s'additionnentb.
Facteur :x2+11x+24.
- Réponse
-
Facteur :q2+10q+24.
- Réponse
-
(q+4)(q+6)
Facteur :t2+14t+24.
- Réponse
-
(t+2)(t+12)
Résumons les étapes que nous avons utilisées pour trouver les facteurs.
- Écrivez les facteurs sous forme de deux binômes avec les premiers termes x. x2+bx+c(x)(x)
- Trouve deux chiffresm etn ça
- multipliez jusqu'àc,m·n=c
- ajouter àb,m+n=b
- Utilisezm etn comme dernier terme des facteurs. (x+m)(x+n)
- Vérifiez en multipliant les facteurs.
Dans le premier exemple, tous les termes du trinôme étaient positifs. Que se passe-t-il lorsqu'il y a des termes négatifs ? Eh bien, cela dépend du terme négatif. Examinons d'abord les trinômes dont seul le moyen terme est négatif.
Comment obtenir un produit positif et une somme négative ? Nous utilisons deux nombres négatifs.
Facteur :y2−11y+28.
- Réponse
-
Encore une fois, avec le dernier terme positif et le moyen terme négatif−11y, nous avons besoin de deux facteurs négatifs.28 Trouvez deux nombres qui se multiplient28 et s'additionnent−11.
y2−11y+28Write the factors as two binomials with first terms y.(y)(y)Find two numbers that: multiply to 28 and add to −11.Facteurs de28 Somme des facteurs \ (28 \) » validation des données = « top">−1, −28
−2, −14
−4, −7−1+(−28)=−29
−2+(−14)=−16
−4+(−7)=−11∗Use −4, −7 as the last terms of the binomials.(y−4)(y−7)Check:(y−4)(y−7)y2−7y−4y+28y2−11y+28✓
Facteur :u2−9u+18.
- Réponse
-
(u−3)(u−6)
Facteur :y2−16y+63.
- Réponse
-
(y−7)(y−9)
Et si le dernier terme du trinôme est négatif ? Pensez à FOIL. Le dernier terme est le produit des derniers termes des deux binômes. Un produit négatif résulte de la multiplication de deux nombres par des signes opposés. Vous devez également faire très attention à choisir les facteurs pour vous assurer d'obtenir le bon signe pour le moyen terme.
Comment obtenir un produit négatif et une somme positive ? Nous utilisons un nombre positif et un nombre négatif.
Lorsque nous prenons en compte les trinômes, les termes doivent être écrits par ordre décroissant, du degré le plus élevé au degré le plus bas.
Facteur :2x+x2−48.
- Réponse
-
2x+x2−48First we put the terms in decreasing degree order.x2+2x−48Factors will be two binomials with first terms x.(x)(x)
Facteurs de −48−48 Somme des facteurs −1, 48
−2, 24
−3, 16
−4, 12
−6, 8−1+48=47
−2+24=22
−3+16=13
−4+12=8
−6+8=2∗Use −6, 8 as the last terms of the binomials.(x−6)(x+8)Check:(x−6)(x+8)x2−6q+8q−48x2+2x−48✓
Facteur :9m+m2+18.
- Réponse
-
(m+3)(m+6)
Facteur :−7n+12+n2.
- Réponse
-
(n−3)(n−4)
Parfois, vous aurez besoin de factoriser les trinômes du formulairex2+bxy+cy2 avec deux variables, telles quex2+12xy+36y2. Le premier terme,x2, est le produit des premiers termes des facteurs binomiaux,x·x. Ley2 dans le dernier terme signifie que les deuxièmes termes des facteurs binomiaux doivent chacun conteniry. Pour obtenir les coefficientsb etc, vous utilisez le même processus résumé dans How To Factor trinomials.
Facteur :r2−8rs−9s2.
- Réponse
-
Nousr en avons besoin au premier terme de chaque binôme ets au second terme. Le dernier terme du trinôme est négatif, de sorte que les facteurs doivent avoir des signes opposés.
r2−8rs−9s2Note that the first terms are r,last terms contain s.(rs)(rs)Find the numbers that multiply to −9 and add to −8.Facteurs de−9 Somme des facteurs \ (−9 \) » validation des données ="top">1, −9 −1+9=8 \ (−9 \) » validation des données ="top">−1, 9 1+(−9)=−8∗ \ (−9 \) » validation des données ="top">3, −3 3+(−3)=0 Use 1, −9 as coefficients of the last terms.(r+s)(r−9s)Check:(r−9s)(r+s)r2+rs−9rs−9s2r2−8rs−9s2✓
Facteur :a2−11ab+10b2.
- Réponse
-
(a−b)(a−10b)
Facteur :m2−13mn+12n2.
- Réponse
-
(m−n)(m−12n)
Certains trinômes sont excellents. La seule façon de s'assurer qu'un trinôme est excellent est d'énumérer toutes les possibilités et de montrer qu'aucune d'entre elles ne fonctionne.
Facteur :u2−9uv−12v2.
- Réponse
-
Nousu en avons besoin au premier terme de chaque binôme etv au second terme. Le dernier terme du trinôme est négatif, de sorte que les facteurs doivent avoir des signes opposés.
u2−9uv−12v2Note that the first terms are u, last terms contain v.(uv)(uv)Find the numbers that multiply to −12 and add to −9.Facteurs de−12 Somme des facteurs \ (−12 \) » validation des données ="top">1,−12
−1,12
2,−6
−2,6
3,−4
−3,41+(−12)=−11
−1+12=11
2+(−6)=−4
−2+6=4
3+(−4)=−1
−3+4=1Notez qu'aucune paire de facteurs ne nous−9 donne une somme. Le trinôme est primordial.
Facteur :x2−7xy−10y2.
- Réponse
-
fleur
Facteur :p2+15pq+20q2.
- Réponse
-
fleur
Résumons la méthode que nous venons de développer pour factoriser les trinômes du formulairex2+bx+c.
Lorsque nous factorisons un trinôme, nous examinons d'abord les signes de ses termes pour déterminer les signes des facteurs binomiaux.
x2+bx+c | ||
(x+m)(x+n) | ||
Quandc est positifm etn porte le même signe. | ||
bpositif | bnégatif | |
m,npositif | m,nnégatif | |
x2+5x+6 | x2−6x+8 | |
(x+2)(x+3) | (x−4)(x−2) | |
mêmes signes | mêmes signes | |
Quandc est négatif,m etn avoir le signe opposé. | ||
x2+x−12 | x2−2x−15 | |
(x+4)(x−3) | (x−5)(x+3) | |
signes opposés | signes opposés |
Notez que, dans le cas oùm etn ont des signes opposés, le signe de celui dont la valeur absolue est la plus grande correspond au signe deb.
Trinômes factoriels de la forme ax 2 + bx + c en utilisant des essais et des erreurs
Notre prochaine étape consiste à factoriser les trinômes dont le coefficient principal n'est pas 1, les trinômes de la formeax2+bx+c.
N'oubliez pas de toujours vérifier d'abord s'il y a un GCF ! Parfois, après avoir factorisé le GCF, le coefficient principal du trinôme devient1 et vous pouvez le factoriser selon les méthodes que nous avons utilisées jusqu'à présent. Faisons un exemple pour voir comment cela fonctionne.
Facteur complètement :4x3+16x2−20x.
- Réponse
-
Is there a greatest common factor?4x3+16x2−20xYes, GCF=4x. Factor it.4x(x2+4x−5)Binomial, trinomial, or more than three terms?It is a trinomial. So “undo FOIL.”4x(x)(x)Use a table like the one shown to find two numbers that4x(x−1)(x+5)multiply to −5 and add to 4.
Facteurs de−5 Somme des facteurs \ (−5 \) » validation des données ="top">−1,5
1,−5−1+5=4∗
1+(−5)=−4Check:4x(x−1)(x+5)4x(x2+5x−x−5)4x(x2+4x−5)4x3+16x2−20x✓
Facteur complètement :5x3+15x2−20x.
- Réponse
-
5x(x−1)(x+4)
Facteur complètement :6y3+18y2−60y.
- Réponse
-
6y(y−2)(y+5)
Que se passe-t-il lorsque le coefficient principal ne l'est pas1 et qu'il n'y a pas de GCF ? Plusieurs méthodes peuvent être utilisées pour factoriser ces trinômes. Nous allons d'abord utiliser la méthode des essais et des erreurs.
Prenons en compte le trinôme3x2+5x+2.
D'après nos travaux antérieurs, nous nous attendons à ce que cela soit pris en compte dans deux binômes.
3x2+5x+2()()
Nous savons que les premiers termes des facteurs binomiaux se multiplieront pour nous donner3x2. Les seuls facteurs3x2 sont1x, 3x. Nous pouvons les placer dans les binômes.
Vérifiez : Est-ce que1x·3x=3x2 ?
Nous savons que les derniers termes des binômes se multiplieront en2. Comme ce trinôme contient tous des termes positifs, il suffit de prendre en compte les facteurs positifs. Les seuls facteurs2 sont1 et2. Mais nous avons maintenant deux cas à considérer car cela fera une différence si nous écrivons1,2 ou2,1.
Quels sont les facteurs corrects ? Pour en décider, nous multiplions les termes intérieurs et extérieurs.
Puisque le terme moyen du trinôme est5x, les facteurs du premier cas fonctionneront. Utilisons FOIL pour vérifier.
(x+1)(3x+2)3x2+2x+3x+23x2+5x+2✓
Notre résultat de l'affacturage est le suivant :
3x2+5x+2(x+1)(3x+2)
Factoriez complètement en utilisant des essais et des erreurs :3y2+22y+7.
- Réponse
-
Factoriez complètement en utilisant des essais et des erreurs :2a2+5a+3.
- Réponse
-
(a+1)(2a+3)
Factoriez complètement en utilisant des essais et des erreurs :4b2+5b+1.
- Réponse
-
(b+1)(4b+1)
- Écrivez le trinôme par ordre décroissant de degrés selon les besoins.
- Tenez compte de tout GCF.
- Trouvez toutes les paires de facteurs du premier terme.
- Trouvez toutes les paires de facteurs du troisième terme.
- Testez toutes les combinaisons possibles de facteurs jusqu'à ce que le bon produit soit trouvé.
- Vérifiez en multipliant.
N'oubliez pas que lorsque le terme moyen est négatif et que le dernier terme est positif, les signes des binômes doivent tous deux être négatifs.
Factoriez complètement en utilisant des essais et des erreurs :6b2−13b+5.
- Réponse
-
Le trinôme est déjà dans l'ordre décroissant. Déterminez les facteurs du premier mandat. Trouvez les facteurs du dernier trimestre. Tenez compte des signes.
Puisque le dernier terme,5, est positif, ses facteurs doivent être à la fois
positifs ou négatifs. Le coefficient du
moyen terme étant négatif, nous utilisons les facteurs négatifs.Tenez compte de toutes les combinaisons de facteurs.
6b2−13b+5 Facteurs possibles Produit \ (6b^2−13b+5 \) Facteurs possibles » data-valign="top">(b−1)(6b−5) \ (6b^2−13b+5 \) Produit » data-valign="top">6b2−11b+5 \ (6b^2−13b+5 \) Facteurs possibles » data-valign="top">(b−5)(6b−1) \ (6b^2−13b+5 \) Produit » data-valign="top">6b2−31b+5 \ (6b^2−13b+5 \) Facteurs possibles » data-valign="top">(2b−1)(3b−5) \ (6b^2−13b+5 \) Produit » data-valign="middle">6b2−13b+5∗ \ (6b^2−13b+5 \) Facteurs possibles » data-valign="top">(2b−5)(3b−1) \ (6b^2−13b+5 \) Produit » data-valign="middle">6b2−17b+5 The correct factors are those whose productis the original trinomial.(2b−1)(3b−5)Check by multiplying:(2b−1)(3b−5)6b2−10b−3b+56b2−13b+5✓
Factoriez complètement en utilisant des essais et des erreurs :8x2−14x+3.
- Réponse
-
(2x−3)(4x−1)
Factoriez complètement en utilisant des essais et des erreurs :10y2−37y+7.
- Réponse
-
(2y−7)(5y−1)
Lorsque nous factorisons une expression, nous cherchons toujours d'abord le plus grand facteur commun. Si l'expression n'a pas de plus grand facteur commun, il ne peut pas non plus y en avoir un dans ses facteurs. Cela peut nous aider à éliminer certaines des combinaisons de facteurs possibles.
Factoriez complètement en utilisant des essais et des erreurs :18x2−37xy+15y2.
- Réponse
-
Le trinôme est déjà dans l'ordre décroissant. Déterminez les facteurs du premier mandat. Trouvez les facteurs du dernier trimestre. Tenez compte des signes.
Comme 15 est positif et que le coefficient du moyen
terme est négatif, nous utilisons les facteurs négatifs.Tenez compte de toutes les combinaisons de facteurs.
The correct factors are those whose product isthe original trinomial.(2x−3y)(9x−5y)Check by multiplying:(2x−3y)(9x−5y)18x2−10xy−27xy+15y218x2−37xy+15y2✓
Factorez complètement par essais et erreurs18x2−3xy−10y2.
- Réponse
-
(3x+2y)(6x−5y)
Factoriez complètement en utilisant des essais et des erreurs :30x2−53xy−21y2.
- Réponse
-
(3x+y)(10x−21y)
N'oubliez pas de rechercher d'abord un GCF et de vous rappeler si le coefficient principal est négatif, il en va de même pour le GCF.
Factoriez complètement en utilisant des essais et des erreurs :−10y4−55y3−60y2.
- Réponse
-
Remarquez le plus grand facteur commun, alors considérez-le d'abord. Tenez compte du trinôme. Tenez compte de toutes les combinaisons.
-
The correct factors are those whose productis the original trinomial. Remember to includethe factor −5y2.−5y2(y+4)(2y+3)Check by multiplying:−5y2(y+4)(2y+3)−5y2(2y2+8y+3y+12)−10y4−55y3−60y2✓
Factoriez complètement en utilisant des essais et des erreurs :15n3−85n2+100n.
- Réponse
-
5n(n−4)(3n−5)
Factoriez complètement en utilisant des essais et des erreurs :56q3+320q2−96q.
- Réponse
-
8q(q+6)(7q−2)
Facteur des trinômes du formulaireax2+bx+c en utilisant la méthode «ac »
Une autre façon de factoriser les trinômes de la formeax2+bx+c est la méthode «ac ». (La méthode «ac » est parfois appelée méthode de regroupement.) La méthode «ac » est en fait une extension des méthodes que vous avez utilisées dans la dernière section pour factoriser les trinômes dont le coefficient principal est un. Cette méthode est très structurée (c'est-à-dire étape par étape), et elle fonctionne toujours !
Facteur utilisant la méthode «ac » :6x2+7x+2.
- Réponse
-
Facteur utilisant la méthode «ac » :6x2+13x+2.
- Réponse
-
(x+2)(6x+1)
Facteur utilisant la méthode «ac » :4y2+8y+3.
- Réponse
-
(2y+1)(2y+3)
La méthode «ac » est résumée ici.
- Tenez compte de tout GCF.
- Trouvez le produitac.
- Trouvez deux nombresm etn cela :
Multiply to acm·n=a·cAdd to bm+n=bax2+bx+c - Divisez le moyen terme en utilisantm etn. ax2+mx+nx+c
- Facteur par regroupement.
- Vérifiez en multipliant les facteurs.
N'oubliez pas de rechercher un facteur commun !
Facteur utilisant la méthode « ac» :10y2−55y+70.
- Réponse
-
Y a-t-il un plus grand facteur commun ? Oui. Le GCF est5. Tenez-le en compte. Le trinôme entre parenthèses a un coefficient
principal qui ne l'est pas1.Trouvez le produitac. ac=28 Trouvez deux nombres qui se multiplient parac (−4)(−7)=28 et ajoutez-le àb. −4(−7)=−11 Divisez le moyen terme. Facturez le trinôme en le regroupant. Vérifiez en multipliant les trois facteurs.
5(y−2)(2y−7)5(2y2−7y−4y+14)
5(2y2−11y+14)
10y2−55y+70✓
Facteur utilisant la méthode «ac » :16x2−32x+12.
- Réponse
-
4(2x−3)(2x−1)
Facteur utilisant la méthode «ac » :18w2−39w+18.
- Réponse
-
3(3w−2)(2w−3)
Facteur utilisant la substitution
Parfois, un trinôme ne semble pas figurer dans leax2+bx+c formulaire. Cependant, nous pouvons souvent effectuer une substitution réfléchie qui nous permettra de l'adapter à laax2+bx+c forme. C'est ce que l'on appelle la factorisation par substitution. Il est standard à utiliseru pour la substitution.
Dans leax2+bx+c, le terme moyen a une variablex, et son carréx2, est la partie variable du premier terme. Recherchez cette relation lorsque vous essayez de trouver une substitution.
Facteur par substitution :x4−4x2−5.
- Réponse
-
La partie variable du terme moyen estx2 et son carré,x4, est la partie variable du premier terme. (Nous savons(x2)2=x4). Si nous le laissons faireu=x2, nous pouvons mettre notre trinôme sous laax2+bx+c forme dont nous avons besoin pour le prendre en compte.
x4−4x2−5 Réécrivez le trinôme pour préparer la substitution. (x2)2−4(x2)−5 Laisseru=x2 et remplacer. (u)2−4(u)−5 Tenez compte du trinôme. (u+1)(u−5) Remplacezu parx2. (x2+1)(x2−5) Vérifiez :
(x2+1)(x2−5)x4−5x2+x2−5x4−4x2−5✓
Facteur par substitution :h4+4h2−12.
- Réponse
-
(h2−2)(h2+6)
Facteur par substitution :y4−y2−20.
- Réponse
-
(y2+4)(y2−5)
Parfois, l'expression à substituer n'est pas un monomial.
Facteur par substitution :(x−2)2+7(x−2)+12
- Réponse
-
Le binôme au moyen terme(x−2) est mis au carré au premier terme. Si nous le laissonsu=x−2 et le remplaçons, notre trinôme sera enax2+bx+c forme.
Réécrivez le trinôme pour préparer la substitution. Laisseru=x−2 et remplacer. Tenez compte du trinôme. Remplacezu parx−2. Simplifiez entre parenthèses. Cela pourrait également être pris en compte en multipliant d'abord le(x−2)2 et le,7(x−2) puis en combinant des termes similaires, puis en factorisant. La plupart des étudiants préfèrent la méthode de substitution.
Facteur par substitution :(x−5)2+6(x−5)+8.
- Réponse
-
(x−3)(x−1)
Facteur par substitution :(y−4)2+8(y−4)+15.
- Réponse
-
(y−1)(y+1)
Regardez cette vidéo pour obtenir des instructions supplémentaires et vous entraîner à l'affacturage.
Concepts clés
- Comment factoriser les trinômes de la formex2+bx+c.
- Écrivez les facteurs sous forme de deux binômes avec les premiers termes x. l)x2+bx+c(x)(x)
- Trouve deux chiffresm etn ça
multiply toc, m·n=cadd tob, m+n=b - Utilisezm etn comme dernier terme des facteurs. (x+m)(x+n)
- Vérifiez en multipliant les facteurs.
- Stratégie de factorisation des trinômes de la formex2+bx+c : Lorsque nous factorisons un trinôme, nous examinons d'abord les signes de ses termes pour déterminer les signes des facteurs binomiaux.
Pour les trinômes de la forme :x2+bx+c=(x+m)(x+n)
Quandc est positifm etn doit avoir le même signe (et ce sera le signe deb ).
Exemples :x2+5x+6=(x+2)(x+3),x2−6x+8=(x−4)(x−2)
Quandc est négatifm etn a des signes opposés. Le plus grand dem etn portera le signe deb.
Exemples :x2+x−12=(x+4)(x−3),x2−2x−15=(x−5)(x+3)
Notez que, dans le cas oùm etn ont des signes opposés, le signe de celui dont la valeur absolue est la plus grande correspond au signe deb. - Comment factoriser les trinômes duax2+bx+c formulaire par essais et erreurs.
- Écrivez le trinôme par ordre décroissant de degrés selon les besoins.
- Tenez compte de tout GCF.
- Trouvez toutes les paires de facteurs du premier terme.
- Trouvez toutes les paires de facteurs du troisième terme.
- Testez toutes les combinaisons possibles de facteurs jusqu'à ce que le bon produit soit trouvé.
- Vérifiez en multipliant.
- Comment factoriser les trinômes de la forme àax2+bx+c l'aide de la méthode «ac ».
- Tenez compte de tout GCF.
- Trouvez le produitac.
- Trouvez deux nombresm etn cela :
Multiply to ac.m·n=a·cAdd to b.m+n=bax2+bx+c - Divisez le moyen terme en utilisantm etn. ax2+mx+nx+c
- Facteur par regroupement.
- Vérifiez en multipliant les facteurs.