Équations : résoudre une équation et équation produit nul (4e, 3e, brevet)
Résoudre une équation, c’est trouver toutes les valeurs de l’inconnue qui rendent l’égalité vraie. Au brevet, il faut savoir résoudre une équation du premier degré comme 3x−2=25, une équation produit nul comme (x−2)(x+1)=0 et une équation x2=a, puis mettre un problème en équation. Tu trouveras ici les règles, la méthode, la rédaction attendue et un sujet du brevet corrigé.
4e
3e
brevet
L’essentiel
à connaître par cœur
Une équation est une égalité qui contient une lettre, l’inconnue, dont on cherche la valeur. Une solution est une valeur de l’inconnue qui rend l’égalité vraie : 4 est solution de 3x−5=7, car 3×4−5=7 ; 2 ne l’est pas, car 3×2−5=1. Résoudre une équation, c’est trouver toutes ses solutions.
On ne change pas les solutions d’une équation quand on ajoute ou soustrait un même nombre aux deux membres, ni quand on multiplie ou divise les deux membres par un même nombre non nul. Les équations à résoudre sans calculatrice :
Type
Exemple
On fait
Solution
x+b=c
x+8=3
on soustrait 8 aux deux membres
x=−5
ax=c
4x=18
on divise les deux membres par 4
x=4,5
ax+b=c
2x+7=1
on soustrait 7, puis on divise par 2
x=−3
ax+b=cx+d
5x−4=2x+11
on regroupe les termes en x : 3x=15
x=5
Une équation produit se résout avec la propriété :
Un produit de facteurs est nul si et seulement si l’un au moins de ses facteurs est nul.
Ainsi (x−3)(x+8)=0 équivaut à x−3=0 ou x+8=0 : ses solutions sont 3 et −8.
L’équation x2=a a deux solutions, a et −a, si a>0 ; une seule, 0, si a=0 ; aucune si a<0. Par exemple x2=25 a pour solutions 5 et −5, et x2=50 a pour solutions 50≈7,07 et −50≈−7,07.
La méthode, pas à pas
dans l’ordre
1.Regrouper
Rassemble les termes en x dans un membre et les nombres dans l’autre, en faisant chaque fois la même opération des deux côtés : 5x−4=2x+11 devient 5x−2x=11+4, soit 3x=15.
2.Isoler l’inconnue
Divise les deux membres par le nombre qui multiplie x : 3x=15 donne x=5. Si la division ne tombe pas juste, garde la valeur exacte en fraction : 7x=3 donne x=73.
3.Vérifier
Remplace x par ta solution dans chacun des deux membres : 5×5−4=21 et 2×5+11=21. Les deux membres sont égaux, la solution est juste.
4.Résoudre une équation produit
Écris que chaque facteur peut être nul et résous les deux petites équations : (4x+2)(x−6)=0 donne 4x+2=0 ou x−6=0, soit x=−0,5 ou x=6. Ne divise jamais par une expression qui contient x : tu risquerais de perdre une solution.
5.Mettre un problème en équation
Choisis l’inconnue et dis ce qu’elle représente, traduis l’énoncé par une égalité, résous-la, vérifie que la solution a du sens dans le contexte (un nombre de séances est un entier positif), puis conclus par une phrase.
La rédaction attendue
Pour une équation produit, écris la propriété en entier, puis les deux petites équations, puis une phrase qui donne les solutions :
« Un produit de facteurs est nul si et seulement si l’un au moins de ses facteurs est nul. Donc x−2=0 ou x+1=0, soit x=2 ou x=−1. L’équation a deux solutions : −1 et 2. »
En partie 2, commence par « Soit x le nombre de… », et termine par une phrase qui répond à la question posée : ces phrases comptent dans les deux points de rédaction.
En partie 2, 2 points sur 20 récompensent la maîtrise de la langue : écris des phrases, cite la propriété, conclus.
Exemples corrigés
Cherche d’abord, puis compare avec la correction. Chaque nombre a été recalculé.
1.Résoudre une équation du premier degré
Partie 1, sans calculatrice. Résous 6x+5=23, puis 3(x−2)=5x+4.
6x+5=23 donne 6x=23−5=18, donc x=618=3. Vérification : 6×3+5=23.
3(x−2)=5x+4 donne 3x−6=5x+4, puis 3x−5x=4+6, soit −2x=10, donc x=−210=−5.
Vérification : 3×(−5−2)=−21 et 5×(−5)+4=−21.
2.Une équation produit
Partie 1, sans calculatrice. Résous l’équation (2x−5)(x+3)=0.
Un produit de facteurs est nul si et seulement si l’un au moins de ses facteurs est nul : 2x−5=0 ou x+3=0.
2x−5=0 donne 2x=5, soit x=25=2,5 ; x+3=0 donne x=−3.
Réponse : l’équation a deux solutions, −3 et 2,5.
3.Mettre un problème en équation
Partie 2. Au cinéma, une séance coûte 9,50 € sans abonnement. Avec une carte d’abonnement de 24 € pour l’année, chaque séance coûte 6,50 €. Pour combien de séances les deux formules coûtent-elles le même prix ?
Soit x le nombre de séances dans l’année. Sans abonnement, on paie 9,5x euros ; avec la carte, 24+6,5x euros.
On résout 24+6,5x=9,5x : 24=9,5x−6,5x=3x, donc x=324=8.
Vérification : 24+6,5×8=76 € et 9,5×8=76 €.
Réponse : pour 8 séances, les deux formules coûtent 76 €. Au-delà, la carte revient moins cher : pour 10 séances, 89 € contre 95 €.
Au brevet, ça tombe comment ?
source : éduscol
Partie 1 — automatismes, sans calculatrice
Ce que dit la liste d’automatismes d’éduscol (octobre 2025)
« Résoudre des équations du type ax = c, x + b = c, ax + b = c. »
En partie 1, sans calculatrice, on peut te demander de résoudre une équation du type ax=c,x+b=c ou ax+b=c, parfois avec x dans les deux membres, ou de choisir le bon calcul pour la résoudre. Tu écris seulement la solution.
Partie 2 — raisonnement et résolution de problèmes
En partie 2, l’équation arrive au bout d’un problème : un programme de calcul, deux tarifs à comparer, une aire ou un périmètre. Tu la poses, tu la résous, tu vérifies, puis tu conclus par une phrase dans le contexte. L’équation produit nul apparaît après une factorisation.
Dans les 30 sujets de 2022 à 2025 (série générale, sessions normales et de remplacement) : environ 11 sujets. Un décompte du site, approximatif.
Dans les sujets au format 2027 publiés par le ministère
Brevet 2024, Centres étrangers, exercice 3 · partie B, questions 1 et 2
Sujet de l’ancien format : 100 points en cinq exercices, calculatrice autorisée sur tout le sujet. Les questions restent typiques du brevet 2027.
Partie B
Soit la fonction g définie, pour un nombre x donné, par g(x)=x2−x−2.
1. Prouver que (x−2)(x+1)=x2−x−2.
2. a. Résoudre l’équation (x−2)(x+1)=0.
b. En déduire les antécédents de 0 par la fonction g. Aucune justification n’est attendue.
Source : ministère de l’Éducation nationale – éduscol, DNB 2024, Centres étrangers, exercice 3 (Licence Ouverte / etalab-2.0) · Le sujet original sur éduscol (PDF)
Corrigé : Kleksa (non officiel)
1. On développe par double distributivité : (x−2)(x+1)=x2+x−2x−2=x2−x−2. On retrouve bien l’expression de g(x).
2. a. Un produit de facteurs est nul si et seulement si l’un au moins de ses facteurs est nul. Donc x−2=0 ou x+1=0, soit x=2 ou x=−1. L’équation a deux solutions : −1 et 2.
b. D’après la question 1, g(x)=(x−2)(x+1) : les antécédents de 0 par g sont les solutions de l’équation précédente, −1 et 2. On le vérifie : g(2)=4−2−2=0 et g(−1)=1+1−2=0.
Teste-toi
vérifie tout de suite
Réponds, puis vérifie : la correction s’affiche aussitôt, avec l’explication.
Un exercice de partie 2 écrit par nous, au format du brevet 2027 : cherche chaque question, puis compare avec notre corrigé et notre barème.
Le spectacle du club théâtre(4,5 pts)
Le club théâtre du collège présente son spectacle de fin d’année. Une place coûte 12 € pour un adulte et 4 € pour un enfant. Le soir de la représentation, 240 places ont été vendues.
Question 1(0,5 pt)
Si 50 places adultes avaient été vendues, quelle aurait été la recette de la soirée ?
Réponse rédigée
Il y aurait eu 240−50=190 places enfants. La recette aurait été :
50×12+190×4=600+760=1360.
Résultat : la recette aurait été de 1360 €.
Barème (Kleksa)
Recette juste, places adultes et places enfants comprises0,5 pt
Question 2(1 pt)
On note x le nombre de places adultes vendues. Exprime en fonction de x le nombre de places enfants vendues, puis la recette R(x), en euros.
Réponse rédigée
Il y a 240 places en tout, donc le nombre de places enfants est 240−x.
Les places adultes rapportent 12x euros et les places enfants 4(240−x) euros.
Conclusion : R(x)=12x+4(240−x).
Barème (Kleksa)
Nombre de places enfants exprimé en fonction de x0,5 pt
Expression de la recette en fonction de x0,5 pt
Question 3(1,5 pts)
Montre que R(x)=8x+960. Présente ta démarche avec un vocabulaire mathématique adapté et des phrases claires et précises.
Réponse rédigée
On développe, puis on réduit l’expression de la recette :
R(x)=12x+4(240−x)=12x+4×240−4×x=12x+960−4x=8x+960.
Conclusion : on a bien R(x)=8x+960.
Barème (Kleksa)
Développement juste (distributivité)0,5 pt
Réduction juste et conclusion0,5 pt
Rédaction : réponse rédigée en phrases correctes et bien enchaînées, avec un vocabulaire mathématique précis (orthographe, syntaxe, lexique, organisation du raisonnement)0,5 pt
Question 4(1,5 pts)
Ce soir-là, la recette a été de 1552 €. Combien de places adultes ont été vendues ?
Réponse rédigée
On sait que R(x)=8x+960. On résout l’équation 8x+960=1552 :
8x=1552−960=592, donc x=8592=74.
Vérification : 74×12+166×4=1552.
Résultat : 74 places adultes ont été vendues.
Barème (Kleksa)
Mise en équation0,5 pt
Résolution juste de l’équation0,5 pt
Nombre de places adultes juste0,5 pt
Les erreurs fréquentes
à ne pas faire
Se tromper d’opération pour isoler x : de 4x=20, on tire x=420=5, et non x=20−4=16.
Perdre le signe en divisant : −3x=12 donne x=−312=−4, et non 4.
Ne donner qu’une solution d’une équation produit : (x+6)(x−2)=0 en a deux, −6 et 2.
Diviser par x : dans x(x−5)=0, on perdrait la solution 0. Les solutions sont 0 et 5.
Oublier la solution négative de x2=16 : il y en a deux, 4 et −4, car (−4)2=16 aussi.
À savoir par cœur
On peut ajouter ou soustraire un même nombre aux deux membres, et les multiplier ou les diviser par un même nombre non nul.
Un produit de facteurs est nul si et seulement si l’un au moins de ses facteurs est nul.
Si a>0, l’équation x2=a a deux solutions : a et −a.
Vérifier une solution : la remplacer dans chacun des deux membres.
Questions fréquentes
1.Comment résoudre une équation du premier degré ?+
Rép. :Regroupe les termes en x dans un membre et les nombres dans l’autre, en faisant la même opération des deux côtés, puis divise par le nombre qui multiplie x. Pour 6x+5=23 : 6x=18, donc x=3. Termine en vérifiant : 6×3+5=23.
2.Qu’est-ce qu’une équation produit nul ?+
Rép. :C’est une équation de la forme « produit =0 », comme (2x−5)(x+3)=0. On la résout avec la propriété : un produit de facteurs est nul si et seulement si l’un au moins de ses facteurs est nul. On résout donc 2x−5=0 et x+3=0 : les solutions sont 2,5 et −3.
3.Comment résoudre une équation avec x au carré ?+
Rép. :Au brevet, c’est l’équation x2=a. Si a>0, elle a deux solutions, a et −a : x2=81 donne 9 et −9. Si a=0, la seule solution est 0, et si a<0, il n’y en a aucune, car un carré n’est jamais négatif.
4.Comment vérifier la solution d’une équation ?+
Rép. :Remplace l’inconnue par la valeur trouvée dans chacun des deux membres, séparément, et calcule. Si tu obtiens le même nombre des deux côtés, la solution est juste. Pour 3(x−2)=5x+4 et x=−5 : 3×(−7)=−21 et −25+4=−21.
5.Comment mettre un problème en équation ?+
Rép. :Choisis l’inconnue et écris ce qu’elle représente : « Soit x le nombre de séances ». Exprime les quantités de l’énoncé en fonction de x, écris l’égalité que l’énoncé décrit, résous-la, vérifie que la solution a du sens, puis réponds par une phrase.
Rép. :Oui. L’équation 2x+1=2x+4 n’en a aucune : en soustrayant 2x, il resterait 1=4, qui est faux. À l’inverse, 2(x+3)=2x+6 est vraie pour tout nombre x : c’est une identité. L’équation x2=−9 n’a pas non plus de solution.
7.Faut-il connaître les inéquations avant le brevet 2029 ?+
Rép. :Non. Les inéquations du type ax⩾b entrent au programme de 3e à la rentrée 2028 et ne seront demandées qu’à partir du brevet 2029. Aux brevets 2027 et 2028, une question comme « à partir de combien de séances » se traite en résolvant l’équation du prix égal, puis en testant une valeur de chaque côté.
8.Les équations, c’est en 4e ou en 3e ?+
Rép. :En 5e, on teste seulement si une égalité est vraie pour une valeur. En 4e, on résout les équations du premier degré et on met des problèmes en équation. En 3e viennent les équations produits et les équations x2=a. Au brevet, tout cela est au programme.
Le programme et les repères proviennent du Bulletin officiel ; la liste d’automatismes et les sujets du brevet, d’éduscol (Licence Ouverte / etalab-2.0). Le cours, les exemples, les exercices et les corrigés sont les nôtres.
Fais gratuitement le sujet de référence n° 01 du ministère, en 2 heures comme le jour du brevet : la partie 1 est corrigée dès que tu rends ta copie, et tu as ta note.