logo

Comment maîtriser la forme canonique de A à Z

Auteur : Studeo
Créer le : 9/20/2023

Comment maîtriser la forme canonique de A à Z

La manipulation des équations du second degré est l'un des axes majeurs du programme de première S, et il est courant de retrouver des difficultés en rapport avec ce domaine. Grâce à cet article, vous serez en mesure d'utiliser la forme canonique des fonctions du second degré à son plein potentiel pour vous aider dans la résolution de tous les exercices qui vous posent encore des difficultés.

Fonction polynôme de degré 2

Dans un premier temps, revenons sur la définition de ce qu'est un polynôme du second degré.

💡 Définition :

On dit que  f  est une  fonction polynôme du second degré (ou de degré 2) lorsqu’il existe trois réels

a,b,ca, b, c
avec
a0a \neq 0
 tels que, pour tout
xRx \in \mathbb{R}
,
f(x)=a2x+bx+cf(x) = a^2x+bx+c

En particulier, il est souvent courant de nommer

ff
trinôme du second degré , en référence au trinôme
(a,b,c)(a,b,c)
qui constitue la fonction polynomiale
ff
.

Lorsque l'on travaille avec des polynômes on dit que le trinôme du second degré correspond à la forme développée du polynôme .

Forme canonique d'un trinôme du second degré

La seconde forme, qui fait l'objet de cet article, est donc la forme canonique. Elle correspond à une forme factorisée du trinôme du second degré.

💡 Propriété :

Soit

a,b,cRa,b,c \in \mathbb{R}
, tel que
a0 a \neq 0
Tout trinôme du second degré peut se mettre sous la forme :

f(x)=a(xα)2f(x) = a(x-\alpha)^2
+
β  avec  α\beta~~avec~~\alpha
=
b2a-\frac{b}{2a}
&
β\beta
=
(b24ac4a-(\frac{b^2 - 4ac}{4a}
)

Avec un énoncé de propriété comme ceci on ne comprend pas vraiment d'où ça sort et c'est bien normal. A quoi correspondent les termes

α\alpha
et
β\beta
? Comment déterminer la forme canonique d'un polynôme du second degré ?

En réalité, il n'est pas recommandé d'apprendre par coeur la formule de la forme canonique d'une fonction, il est bien plus intéressant de comprendre la méthode qui permet de l'obtenir, à savoir la méthode de la complétion du carré. Voici ci-dessous le démonstration de la propriété précédent qui détaille la méthode de la complétion du carré.

💡 Démonstration :

Comme

a0a \neq 0
, on peut diviser par
aa
, donc :

ax2+bx+cax^2 + bx + c
=a(x2+bax)+c= a(x^2 + \frac{b}{a}x) + c

=a(x2+bax+(b2a)2(b2a)2)+c= a(x^2 + \frac{b}{a}x + (\frac{b}{2a})^2 - (\frac{b}{2a})^2)+ c

=a((x+b2a)2 (b2a)2)+c= a((x + \frac{b}{2a})^2  - (\frac{b}{2a})^2) + c

  On factorise l’identiteˊ remarquable~~ \leftarrow \text{On factorise l'identité remarquable}

=a(x+b2a)2+cb24a= a(x + \frac{b}{2a})^2 + c - \frac{b^2}{4a}

=a(x+b2a)2+b24ac4a= a(x + \frac{b}{2a})^2 + \frac{b^2 - 4ac}{4a}

On retrouve bien la forme canonique de la propriété.

\square

← Retour au blog