Équations/Résoudre un problème
Introduction :
En règle générale et dans la vie courante, un problème ne se présente pas sous la forme d'une équation. Le plus souvent, on l'exprime par un texte comportant des informations chiffrées et des données inconnues. La mise en équation est effectuée une fois que l'on a défini le lien entre le paramètre inconnu et les informations chiffrées.
Le premier travail du mathématicien consiste donc à traduire l'énoncé d'un problème en langage mathématique (ici, sous la forme d'une ou plusieurs équations) afin de ramener la résolution d'un problème à la résolution d'une équation.
Mettre un problème en équation (modéliser une situation)
[modifier | modifier le wikicode]Méthode de mise en équation d'un problème
[modifier | modifier le wikicode]Pour mettre un problème en équation :
1) On repère l'inconnue et on la nomme par une lettre. Dans l'énoncé du problème, l'inconnue est souvent définie par un paramètre ou une grandeur physique.
2) On écrit ensuite une égalité entre deux quantités faisant intervenir cette inconnue et les informations chiffrées issues de l'énoncé.
Généralement, la question posée dans l'énoncé permet de faire le choix de l'inconnue.
Énoncé : "Je suis un nombre dont le double augmenté de 5 est égal au triple diminué de 4. Qui suis-je ?"
Mise en équation :
--> Étape 1 : Choix de l'inconnue
On pose le nombre recherché.
--> Étape 2 : Mise en équation du problème
- Le double du nombre augmenté de 5 se traduit par :
- Le triple du nombre diminué de 4 se traduit par :
Ces deux expressions doivent être égales : pour trouver le nombre recherché, il suffit donc de résoudre l'équation :
Énoncé : "Jules a reçu 10 SMS de moins que Floriane et, à eux deux, ils en ont reçu 52. Combien de SMS a reçu Jules ?"
Modélisation du problème :
--> Étape 1 : Choix de l'inconnue
Soit le nombre de SMS reçus par Jules.
--> Étape 2 : Mise en équation du problème
- Le nombre de SMS reçus par Jules se traduit par
- Le nombre de SMS reçus par Floriane se traduit par
- Nombre total de SMS = 52
Pour résoudre ce problème, on doit donc calculer la solution de l'équation :
Résoudre un problème
[modifier | modifier le wikicode]Méthode de résolution d'un problème
[modifier | modifier le wikicode]La résolution d'un problème se fait en 5 étapes :
1) Choix de l'inconnue.
2) Mise en équation du problème.
3) Résolution de l'équation.
4) Vérification du résultat.
5) Interprétation du résultat et conclusion.
On reprend l'exemple 1 de la partie précédente. Nous avons déjà effectué les étapes 1 et 2.
--> Étape 3 : Résolution de l'équation
--> Étape 4 : Vérification du résultat
- Double du nombre augmenté de 5 :
- Triple du nombre diminué de 4 :
L'égalité est vraie.
--> Étape 5 : Interprétation du résultat et conclusion
Je suis le nombre 9.
On reprend l'exemple 2 de la partie précédente. Nous avons déjà effectué les étapes 1 et 2.
--> Étape 3 : Résolution de l'équation
--> Étape 4 : Vérification du résultat
- Nombre de SMS reçus par Jules :
- Nombre de SMS reçus par Floriane :
- Nombre total de SMS reçus par Jules et Floriane :
L'égalité est vraie.
--> Étape 5 : Interprétation du résultat et conclusion
Jules a reçu 21 SMS.
Exercices d'application de la méthode de résolution d'un problème
[modifier | modifier le wikicode]Exercice n°1
[modifier | modifier le wikicode]Énoncé : Agnès a 3 ans de moins que Mélanie. Céline a le double de l'âge d'Agnès. À elles trois, elles ont 107 ans. Quel est l'âge d'Agnès ?
--> Étape 1 : Choix de l'inconnue
On pose l'âge d'Agnès.
--> Étape 2 : Mise en équation du problème
- Âge d'Agnès :
- Âge de Mélanie :
- Âge de Céline :
- La somme de ces 3 âges est égale à 107 ans.
Pour résoudre ce problème, on doit donc chercher la solution de l'équation :
--> Étape 3 : Résolution de l'équation
--> Étape 4 : Vérification du résultat
- Âge d'Agnès :
- Âge de Mélanie :
- Âge de Céline :
- Somme de leurs âges :
--> Étape 5 : Interprétation du résultat et conclusion
Agnès a 26 ans.
Exercice n°2
[modifier | modifier le wikicode]Énoncé : Un fleuriste propose à ses clients d'emporter gratuitement un bouquet de cinq roses, quatre iris et six tulipes, dont le prix est 35 euros, à condition de trouver le prix unitaire de chaque fleur 🌷 🌺 🥀 🌼 🌹 💐. Pour cela, il donne les renseignements suivants :
- le prix d'un iris est la moitié du prix d'une rose ;
- le prix d'une tulipe est le triple du prix d'une rose.
- On pose le prix d'une rose.
- Expression du prix d'un iris =
- Expression du prix d'une tulipe =
En prenant en compte le nombre de fleurs dans le bouquet et l'expression du prix d'une rose, l'équation à résoudre est :
, c'est-à-dire :
Résolution de l'équation et calcul des valeurs des inconnues :
- Prix d'une rose :
- Prix d'un iris :
- Prix d'une tulipe :
Conclusion :
Une rose coûte 1,4 €.
Un iris coûte 0,7 € (70 centimes d'€).
Une tulipe coûte 4,2 €.
