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EXERCICE 2:
1. Etudier suivant les valeurs de l'existence et le signe des solutions de l'équation (m + 2)x² - (m + 4)x+ 2 − m = 0 du second degré et qu'elle admet des solutions x₁ et x2 (X1# X2 Ou relation indépendante de m entre x1 et x2.
2. Lorsque l'équation X1=X2), établir une relation indépendante de m entre x1 et x2
3. Retrouver à l'aide de cette relation les solutions doubles de cette équation.
4. Déterminer m pour que la somme des inverses des solutions soit égale à 1/5​


Sagot :

Tenurf

Bonjour,

Les premières questions ne sont pas claires.

Que pouvons-nous dire des solutions de cette équation?

Nous avons l'équation suivante, à résoudre sur x où m est un paramètre.

[tex](m+2)x^2-(m+4)x+2-m=0[/tex]

Nous reconnaissons une équation du second degré du type

[tex]ax^2+bx+c=0[/tex]

[tex]a=m+2\\\\b=-(m+4)\\\\c=2-m[/tex]

Pour être précis, c'est une équation du second degré si a est différent de 0.

Tout d'abord, si a= m+2=0, cela revient à une équation du premier degré

Pour m=-2, nous avons 2+m=0 et l'équation devient

-(-2+4)x+2-(-2)=-2x+4=0

Et il y a une solution unique x = 2

Maintenant, prenons m différent de -2, il s'agit d'une équation du second degré et nous avons une méthode du cours pour les résoudre.

Le discriminant s'écrit

[tex]\Delta=b^2-4ac=(m+4)^2-4(m+2)(2-m)=m^2+8m+16+4m^2-16=5m^2+8m\\\\\Delta = m(5m+8)[/tex]

Une rapide étude de signes montre que cette expression est négatif strictement pour m sur ]-8/5;0[ et positif ailleurs.

De ce fait,

pour m dans ]-8/5;0[, le discriminant est strictement négatif, il n'y a pas de solution.

pour m = -8/5, il y a une solution qui est

[tex]-\dfrac{b}{2a}=\dfrac{m+4}{2(m+2)}=\dfrac{20-8}{2(10-8)}=3[/tex]

pour m = 0, il y a une solution qui est

[tex]-\dfrac{b}{2a}=\dfrac{m+4}{2(m+2)}=\dfrac{4}{2*2}=1[/tex]

pour m =2 nous avons déjà vu qu il y a une solution qui est 2

Pour m différent de -2 et

[tex]m \in ]-\infty;-\dfrac{8}{5}[\cup ]0;+\infty[[/tex]

Le discriminant est strictement positif, nous avons deux solutions [tex]x_1[/tex] et [tex]x_2[/tex]

[tex]x_1+x_2=-\dfrac{b}{a}=\dfrac{m+4}{m+2}\\\\x_1*x_2=\dfrac{c}{a}=\dfrac{2-m}{2+m}\\\boxed{x_1=\dfrac{-b-\sqrt{\Delta}}{2a}=\dfrac{m+4-\sqrt{m(5m+8)}}{2(m+2)}}\\\\\boxed{x_2=\dfrac{-b+\sqrt{\Delta}}{2a}=\dfrac{m+4+\sqrt{m(5m+8)}}{2(m+2)}}[/tex]

Une rapide étude de signes montre que le produit des racines est positif entre -2 et 2 et négatif ailleurs.

Donc les deux racines sont de signes distinctes pour

[tex]m\in ]-\infty;-2[\cup ]2;+\infty[[/tex]

Elles sont de même signe pour

[tex]m \in ]-2;-\dfrac{8}{5}[\cup]0;2[[/tex]

pour m=2 une des racines est nulle.

Evaluons la sommes des inverses des racines, pour

[tex]m \in ]-\infty;-2[\cup]-2;-\dfrac{8}{5}[\cup ]0;2[\cup]2;+\infty[[/tex]

[tex]\dfrac1{x_1}+\dfrac1{x_2}=\dfrac{x_1+x_2}{x_1*x_2}=-\dfrac{b}{a}*\dfrac{a}{c}=-\dfrac{b}{c}\\\\=\dfrac{m+4}{2-m}[/tex]

Pour que cette somme soit égale à 1/5 cela donne 5(m+4)=2-m ce qui donne m=-3

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