Algèbre

 

Au lieu d'écrire tout au long: "La surface d'un triangle égale le demi-produit de la base par la hauteur", vous écrivez la même chose en employant la formule: S = 1/2 bh
 

Autres exemples: P = B + H x 2 P = C x 4

 

C = 2 #R ou #D S = b x h

 

Écrire ces formules et les appliquer à des cas particuliers, c'est faire de l'algèbre.

 

L'algèbre permet d'effectuer des calculs sur des quantités représentées par des lettres. Ces quantités littérales remplacent le nombres qu'on trouve dans les problèmes d'un type donné; elles représentent les quantités dont on ne connaît pas la valeur numérique.
 

* signifie multiplier 

 

Ainsi, dans la formule

S = 1 / 2 B * H qui nous indique

comment trouver la surface d'un triangle, la lettre B représente la mesure de base, H celle de la hauteur et S celle de la surface.
 

La formule

S = 1/2 B * H est générale, puisqu'elle peut

 

 

servir à calculer la surface de tous les triangles, quelles que soient leurs dimensions. L'utilisation des lettres en algèbre permet de généraliser la solution des problèmes d'un même type. C'est une des fonctions de l'algèbre.
 

 

Une autre fonction de l'algèbre, c'est de faciliter la résolution des problèmes de mathématiques.
 

Somme et différence

 

Somme

 

Jacques a 73$ et sa soeur Monique 48$.

 

En arithmétique, pour exprimer la somme de leurs avoirs, on poserait:

 

Avoir total = avoir de Jacques + avoir de Monique

 Avoir total = 73$ + 48$

 

Si l'on ne connaît pas la valeur des avoirs, on peut recourir à l'algèbre qui nous permet de représenter ces quantités par des lettres et d'exprimer leur somme. Ainsi, on pourrait supposer que Jacques a x dollars et Monique y dollars.
 

Avoir total = avoir de Jacques + avoir de Monique

 Avoir total = x + y

 

Différence

 

Pour exprimer la différence de leurs avoirs, en arithmétique, on écrirait:

 

73$ - 48$

En algèbre, on écrirait:

 

x - y

 

Exemples:
 
1- Luc a 13 dollars et Serge a x dollars. Exprimez algébriquement la somme de leurs avoirs.
 

Somme des avoirs: 13$ + x

 

2- Michelle est âgée de x années. Son frère Claude a 5 ans de moins. Exprimez algébriquement l'âge de Claude.
 

L'âge de Claude: x - 5

 

 

Exprimez algébriquement:

 

3- Le nombre d'élèves qui ont terminé l'année scolaire. Au début de l'année, x élèves s'étaient inscrits; au cours du premier semestre, 33 élèves ont dû quitter; enfin, au début du second semestre, y nouveaux élèves se sont inscrits.
 

N d'élèves = (x - 33) + y

 

4- L'avoir de Paul. Jocelyn et Paul ont ensemble 84$ et Jocelyn a x dollars.

 

Avoir de Paul = 84 - x

 

 

Produit

 

En arithmétique: 4 * 6

 

En algèbre: 5 * A ou 5A

 

8 fois la quantité: 8b

 

 

Exemples:
 
1- Le nombre de boîtes de conserve contenues dans c caisses contenant 24 boîtes chacune.
 

24c (24 et c sont les deux facteurs du produit)

 

24 est un facteur numérique (nombre)

c est un facteur littéral (lettre)

 

Quotient

 

Un homme reçoit 65$ pour 6 jours de travail. Combien reçoit-il en moyenne par jour ?
 

En arithmétique: 65$ / 6 ou 65$ -:- 6

 

En algèbre: Un homme reçoit a dollars pour 6 jours de travail.

a / 6 ou a -:- 6

 

 

1- Un avion à réaction parcourt y milles en 5 heures. Comme exprimeriez-vous en algèbre sa vitesse horaire moyenne.
y / 5 ou y -:- 5

 

2- Combien b ouvriers recevront-ils en tout après une journée de travail, si chacun gagne a dollars par jour. ?
 ba

 

3- x hommes se partagent également y dollars. On exprime la part de chacun par:
y -:- x ou y / x

 

3- Le prix d'un manteau est s dollars; on diminue ce prix du 1 / 6 de sa valeur. La diminution s'exprime par s / 6.
 

 

Révision:

 

Un homme avait a dollars; il en dépense b, puis il en gagne c. Exprimez ce qu'il possède maintenant.
 

Ce qu'il possède = (a-b) + c

 

Les nombres algébriques

 

 

Un nombre arithmétique est un nombre déterminé en grandeur seulement; un nombre algébrique est un nombre déterminé en grandeur et en sens; ce sens est indiqué par l'un des deux signes + ou - placé devant le nombre arithmétique.

 

Les nombres +25 (nombre positif) et -20 (nombre négatif) sont des nombres algébriques.

 

On sous-entend généralement le signe + devant les nombres positifs.

 

Deux nombres symétriques ou opposés sont des nombres qui ont la même valeur absolue mais des signes contraires.

Le symétrique de -7 est +7.

 

Addition

 

1er cas:

 

Le marchand a obtenu 2 bénéfices, l'un de 40$ et l'autre de 130$.

 

Le résultat final de ces deux transactions serait exprimé en :

 

a) arithmétique: 40$ + 130$ = 170$

 

b) algèbre: (+40) + (+130) = +170

 

Le signe du résultat (+) indique un gain.

 

 

 2è cas:

 

Le marchand a subi deux pertes; l'une de 40$, l'autre de 130$. Résultat final en:

 

a) arithmétique: 40$ de perte + 130$ de perte = 170$ de perte

 

b) algèbre: (-40) + (-130) = -170

 

 

 3è cas:

 

Le marchand a subi une perte de 40$ et obtenu un bénéfice de 130$. Résultat final en:

 

a) arithmétique: On prévoit d'abord que le résultat final sera un bénéfice et l'on écrit:

 

bénéfice 130$ - perte 40$ = bénéfice 90$

 

 

b) algèbre: (-40) + (+130) = +90

 

4è cas:

 

Le marchand a obtenu un bénéfice de 40$ et subi une perte de 130$. Résultat final en:

 

a) arithmétique: On prévoit d'abord que le résultat final sera une perte et l'on écrit:

 

perte 130$ - bénéfice 40$ = perte 90$

 

b) algèbre: (+40) + (-130) = -90

 

 

Expression algébrique

 

Pour exprimer le double de c, on écrit 2c;

2c est une expression algébrique.

 

Pour exprimer la différence entre le double de x et le triple de y, on écrit

2x - 3y;

2x - 3y est une expression algébrique.

 

Un monôme est une expression algébrique dont les parties ne sont pas séparées par les signes + ou - .
 
Les expressions 4c°2 et 2ab sont des monômes.
 

 Coefficient

 

Les monômes sont généralement formés de deux parties, l'une littérale, l'autre numérique. Le facteur numérique s'écrit le premier et se nomme coefficient.
 

Les monômes 2c, 4c°2, 3ab et 3/4a°2 b°3 ont pour coefficients respectifs 2, 4, 3 et 3/4.

 

 

Polynôme

 

On appelle polynôme une expression algébrique qui contient plusieurs monômes réunis par les signes + ou -.

 

 

Un binôme est un polynôme de 2 termes.

 

Ainsi le polynôme 5x°2 - 3xy est un binôme.

 

Un trinôme est un polynôme de 3 termes.

 

Le polynôme a°2 + 2ab + b°2 est un trinôme.

 

 

Termes semblables :On appelle termes semblables les termes qui sont formés des mêmes lettres affectées respectivement des mêmes exposants, quels que soient leurs coefficients et leurs signes.
 
5x et 3x;

-4x°2 et 7x°2;

8m°2 n et -3m°2 n

sont des groupes de termes semblables.

 
Les termes 8m°2 n et 5m n°2 ne sont pas des termes semblables.
 

Réduction des termes semblables

 

Pour réduire plusieurs termes semblables, on fait la somme algébrique des coefficients; cette somme devient le coefficient d'un terme unique semblable aux termes réduits.

 

2x + 3x = 5x

5y - 2y = 3y

 

3x°2 - 5x°2 - 8x°2 + 6x°2 = -4x°2

 

La somme algébrique: 8 + 5 - 9 - 7 = 13 - 16 = -3

 

8x°2 + - 7y°2 + 5x°2 + 3y°2 - 11x°2 = 13 x°2 - 11x°2 = 2x°2 - 4y°2

 

5x°2 - 7y°2 - 8x°2 - 3y°2 = -3x°2 -10y°2

 

Valeur numérique

 

La valeur numérique d'une expression algébrique c'est la valeur que prend cette expression quand on remplace les lettres qu'elle contient par des nombres.

 

I- La valeur numérique de a°3 pour a = 5.

 

a°3 = 5°3 a°3 = 125

 

II- La valeur numérique de 5a°3 b pour a = 2 et b = 4

 

(5x8) x 4 = 160

 

 

 

III- La valeur numérique de 5a°3 - 4a°2 b - 6a b°2 + 7b°3

 

pour a = 3 et b = 5

 

(27x5) - (4x9x5) - (6x3x25) + (7x125) =

 

135 - 180 - 450 + 875 = 1010 - 630 = 380

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