Second degré : forme canonique et factorisation
Fiche écrite en 2020
I. Rappels de seconde
A. Définition
Définition
Soit

,

et

trois réels avec

non nul.
La fonction

définie sur
R par
 = {\magenta{ a}}x^2+bx+c )
est appelée fonction polynôme du second degré.
 = {\magenta{ a}}x^2+bx+c )
est la forme développée du polynôme
)
.
Sa courbe représentative est une parabole P
Par abus de langage, on appelle aussi cette fonction
f fonction trinôme.
Forme canonique
Théorème
Pour tout réel
où

et
)
sont l'abscisse et l'ordonnée
du sommet S de la parabole P
Cette écriture est la forme canonique du polynôme
)
.
Remarque (utile dans les exercices) : La droite passant par le sommet S et parallèle à l'axe des ordonnées
est
axe de symétrie de la parabole.
Variation d'une fonction trinôme
Variations de

si

alors le tableau de variation de

est :
L'extremum

est le minimum de

, et a lieu en
si

alors le tableau de variation de

est :
L'extremum

est le maximum de

, et a lieu en
Pour plus de détails, consulter
la fiche de seconde.
II. Ecriture sous forme canonique d'un trinôme
c'est à dire pour a
0, savoir écrire un trinôme
sous la forme
1. Un exemple simple : a=1
Ecrire
=x^2+2x-8)
sous forme canonique

Principe : on doit reconnaître sur
le début d'une identité remarquable.
d'où

Ainsi :
^2-9)
est bien de la forme
^2+{\blue\beta})
; c'est la forme
canonique de
)
.
2. Autre exemple : a
1
Ecrire
=3x^2-30x+12)
sous forme canonique

On commence par factoriser par a, coefficient de

:

est le début du développement d'une identité remarquable de type
--> petite astuce : on
divise le coefficient de x
par 2
d'où :

Ainsi :
=3(x-5)^2-63)
qui est la forme
canonique de
)
.
TESTE-TOI
Ecrire
 = -2x²+12x-8)
sous forme canonique
Corrige-toi
 = -2x²+12x-8)
à écrire sous forme canonique
on factorise -2, le coefficient du terme en x² :
² = (x-3)² = {\red{x²-6x}}+9 )
d'où
ainsi
3. Par calcul des coordonnées du sommet de la parabole
Exemple :

et

d'où la forme canonique est :
TESTE-TOI
III. Factorisation d'un trinôme
Soit le trinôme
P tel que
=ax^2+bx+c)
avec a

0
Si le trinôme
P admet deux racines x
1 et x
2 (éventuellement confondues), alors :
pour tout réel x, =a(x-x_1)(x-x_2))
Remarque :Tous les trinômes ne sont pas factorisables ; pour être factorisable, un polynôme du second degré
doit admettre
1 racine double ou
2 racines distinctes.
Plusieurs outils sont disponibles pour essayer de factoriser un trinôme.
1. Outils usuels de la factorisation

Reconnaître une
identité remarquable : la factorisation est alors immédiate
exemple :
=x^2-4x+4=(x-2)^2)
2 est racine double

Cas du coefficient constant nul :
mise en évidence de facteurs communs
exemple :

Cas du coefficient de x nul
exemple :
=5(x^2+4))
. Pour cet exemple, on ne peut pas factoriser davantage car

n'admet pas
de racine réelle.
Dédoublement d'un terme puis regroupement
exemple :
TESTE-TOI
2. A partir d'une racine évidente
Rappel
Si

est racine de P, alors on peut factoriser P par (x-

)
Réciproquement : si on peut factoriser P par (x-

) alors

est racine de P
exemple 1 :

1 est racine évidente car f(1)=0, et ce n'est pas une racine double (sinon, on reconnaîtrait une identité remarquable)

f(x) est donc factorisable par (x-1), soit
=(x-1)(x-x_2))
où x
2 est la seconde racine

On développe :

Par identification, on trouve
Ainsi, f(x)=(x-1)(x+7) est la forme factorisée de f(x) ; 1 et -7 sont les deux racines.
exemple 2 :
=x^2+2x-3)
Appliquons une autre méthode.

par calcul mental, on remarque que
=1^2+2\times 1-3=0)
, 1 est donc racine de P.

On peut donc écrire que
On aurait pu identifier la seconde racine, à partir de la
somme et du produit des racines (ajouter lien)
TESTE-TOI
Vérifier que -1 est racine évidente de
 = 7x²+15x+8)
, puis factoriser
a. par identification
b. par calcul de
Corrige-toi
 = -7x²+28x+35)
fonction trinôme avec
 = -7\times(-1)²+28\times(-1)+35 = -7-28+35=0 )
donc -1 est bien une racine de j

Remarque : -1 n'est pas racine double, puisque

n'est pas de la forme
Le polynôme

admet donc une seconde racine, à déterminer.
a. rappel : la forme factorisée d'un trinôme est
or
et
 = 7(x-(-1))(x-x_2) = 7(x+1)(x-x_2) )
; déterminons

par identification
on développe, réduit et ordonne
par identification des coefficients, on établit et résout le système :
et on trouve
d'où l'on conclut une factorisation
b. puisque
 = 0)
, on peut écrire :
3. Factorisation à partir de la forme canonique
exemple 1 : g
=3(x-5)^2-63)
on factorise par 3

![g(x)=3\left[(x-5)^2-21\right]](https://latex.ilemaths.net/latex-0.tex?g(x)=3\left[(x-5)^2-21\right] )
, entre les crochets, identité remarquable a²-b²=(a-b)(a+b)

=3 ( x-5-\sqrt{21})(x-5+\sqrt{21}))
forme factorisée de
exemple 2 :

=3^2-(x+1)²)
On reconnait l'identité remarquable a²-b²=(a-b)(a+b)


exemple 3 :
=2(x-5)^2+1)
. Il n'est pas possible de factoriser
)
qui n'a pas de racine.
TESTE-TOI