Question
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2- \( a \)-Montrer que l'équation \( P(x)=0 \) est équivalente à l'équation: \( \left(x+\frac{1}{x}\right)^{2}-5\left(x+\frac{1}{x}\right)+6=0 \). \( b \)-Résoudre dans IR l'équation: \( X^{2}-5 X+6=0 \). \( c \) (En déduire les solutions de l'équation: \( P(x)=0 \).

Ask by Gray Mcguire. in Morocco
Feb 25,2025

Upstudy AI Solution

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Answer

Les solutions de l'équation \( P(x) = 0 \) sont \( x = 1 \), \( x = \frac{3 + \sqrt{5}}{2} \), et \( x = \frac{3 - \sqrt{5}}{2} \).

Solution

Pour résoudre ce problème, nous allons procéder étape par étape. ### a) Montrer que l'équation \( P(x)=0 \) est équivalente à l'équation \( \left(x+\frac{1}{x}\right)^{2}-5\left(x+\frac{1}{x}\right)+6=0 \). 1. **Définissons \( y = x + \frac{1}{x} \)**. Cela nous permet de reformuler l'équation \( P(x) = 0 \) en termes de \( y \). 2. **Calculons \( y^2 \)** : \[ y^2 = \left(x + \frac{1}{x}\right)^2 = x^2 + 2 + \frac{1}{x^2} \] Donc, on peut écrire : \[ y^2 - 2 = x^2 + \frac{1}{x^2} \] 3. **Substituons dans l'équation** : L'équation \( P(x) = 0 \) peut être réécrite en utilisant \( y \) : \[ y^2 - 5y + 6 = 0 \] Cela montre que \( P(x) = 0 \) est équivalente à \( \left(x+\frac{1}{x}\right)^{2}-5\left(x+\frac{1}{x}\right)+6=0 \). ### b) Résoudre dans \( \mathbb{R} \) l'équation \( X^{2}-5X+6=0 \). Pour résoudre cette équation, nous allons utiliser la formule quadratique : \[ X = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} \] où \( a = 1 \), \( b = -5 \), et \( c = 6 \). 1. **Calculons le discriminant** : \[ D = b^2 - 4ac = (-5)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 6 = 25 - 24 = 1 \] 2. **Calculons les solutions** : \[ X = \frac{5 \pm \sqrt{1}}{2 \cdot 1} = \frac{5 \pm 1}{2} \] Cela nous donne : \[ X_1 = \frac{6}{2} = 3 \quad \text{et} \quad X_2 = \frac{4}{2} = 2 \] ### c) En déduire les solutions de l'équation \( P(x)=0 \). Nous avons trouvé que \( y = x + \frac{1}{x} \) doit être égal à 2 ou 3. Nous allons maintenant résoudre ces deux cas. 1. **Pour \( y = 2 \)** : \[ x + \frac{1}{x} = 2 \] Multiplions par \( x \) : \[ x^2 - 2x + 1 = 0 \implies (x-1)^2 = 0 \implies x = 1 \] 2. **Pour \( y = 3 \)** : \[ x + \frac{1}{x} = 3 \] Multiplions par \( x \) : \[ x^2 - 3x + 1 = 0 \] Calculons le discriminant : \[ D = (-3)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 1 = 9 - 4 = 5 \] Les solutions sont : \[ x = \frac{3 \pm \sqrt{5}}{2} \] ### Conclusion Les solutions de l'équation \( P(x) = 0 \) sont : \[ x = 1, \quad x = \frac{3 + \sqrt{5}}{2}, \quad x = \frac{3 - \sqrt{5}}{2} \]

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Beyond the Answer

Pour montrer que l'équation \( P(x) = 0 \) est équivalente à l'équation \( \left(x + \frac{1}{x}\right)^{2} - 5\left(x + \frac{1}{x}\right) + 6 = 0 \), nous devons poser \( y = x + \frac{1}{x} \). En développant l'équation, nous avons \( P(x) = 0 \) ayant des racines lorsque \( y^{2} - 5y + 6 = 0 \). La transformation de la variable nous permet de démontrer l'équivalence entre les deux équations. Pour résoudre l'équation \( X^{2} - 5X + 6 = 0 \), nous pouvons utiliser la formule quadratique. Les discriminants donnent \( D = (-5)^{2} - 4 \cdot 1 \cdot 6 = 25 - 24 = 1 \). Ainsi, les solutions sont \( X_{1} = \frac{5 + 1}{2} = 3 \) et \( X_{2} = \frac{5 - 1}{2} = 2 \). Les solutions de l'équation \( P(x) = 0 \) se déduisent en inversant la substitution de \( y \).

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