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Calculatrice d'équation du second degré

Résous n'importe quelle équation du second degré, chaque étape écrite, en valeurs exactes.

Par Nethanel Bar, Co-founder & CEO

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Envie de résoudre ça sans calculatrice ?

Le cours de maths de Coddy enseigne la méthode elle-même : tu travailles chaque étape sur un tableau interactif et on te dit exactement où le mouvement a dérapé.

Ce que fait vraiment la formule du second degré

Une équation du second degré est toute équation que l'on peut écrire ax² + bx + c = 0, avec a non nul. La formule, x = (-b ± √(b² - 4ac)) / 2a, les résout absolument toutes, ce qui est remarquable et mérite d'être apprécié. La factorisation ne marche que si les nombres se montrent aimables ; compléter le carré marche toujours mais demande de l'entraînement ; la formule marche toujours et ne demande que de la rigueur.

La partie qui fait le vrai travail se trouve sous la racine. b² - 4ac s'appelle le discriminant, et son signe décide de la forme de la réponse avant tout autre calcul : positif signifie deux racines, nul signifie une racine double, négatif signifie aucune solution réelle. Regarder le discriminant d'abord vous dit quel genre de réponse attendre, ce qui est la façon la plus rapide de repérer ensuite une erreur de calcul.

La formule n'est pas un seul geste, et c'est le malentendu le plus répandu à son sujet. C'est une courte procédure : substituer, évaluer le discriminant, extraire la racine, séparer le ±, puis réduire chaque branche. Cette calculatrice parcourt les cinq pour que vous voyiez laquelle vous auriez ratée.

Ce qu'il faut observer dans les étapes

  • Chaque coefficient négatif est substitué entre parenthèses. -b lorsque b = -5 vaut -(-5) = 5, et perdre ce signe est l'erreur la plus fréquente de tout le chapitre.
  • Le discriminant est calculé sur sa propre ligne, avant tout le reste. Son signe est la forme de la réponse.
  • √12 est simplifié en 2√3 plutôt que laissé tel quel ou transformé en 3,464. Un radical exact est la réponse ; un décimal en est une mesure.
  • Le ± est explicitement séparé en deux cas. C'est l'abréviation de deux calculs distincts, pas une opération qu'on traîne jusqu'au bout.
  • Quand les deux racines sont rationnelles, la forme factorisée est affichée comme vérification : en la développant on doit retrouver l'équation de départ.

Comment résoudre une équation du second degré avec la formule

  1. Saisissez les trois coefficients

    Tapez a, b et c dans les cases. Les entiers, les décimaux et les fractions comme 1/2 fonctionnent. Un terme absent signifie un coefficient nul : pour x² - 4 = 0, b vaut 0.

  2. Ou collez l'équation entière

    Tapez quelque chose comme 2x^2 - 5x + 2 = 0 dans le champ d'équation et appuyez sur Lire. Les termes des deux côtés sont regroupés à gauche automatiquement, donc 3x^2 = 2x + 1 fonctionne aussi.

  3. Lisez le discriminant avant les racines

    La quatrième étape donne b² - 4ac. Notez son signe et prédisez la forme de la réponse — deux racines, une ou aucune — avant de faire défiler.

  4. Comparez votre propre raisonnement ligne à ligne

    Si votre réponse divergeait, la question utile n'est pas quel nombre est correct mais à quelle étape les chemins se sont séparés. Trouvez cette ligne et l'erreur s'explique d'elle-même.

Ce que dit le discriminant

La valeur de b² - 4ac décide de tout sur la forme de la réponse avant d'extraire la moindre racine.

DiscriminantRacines réellesLa courbeExemple
b² - 4ac > 0Deux racines réelles distinctesCoupe l'axe des x deux foisx² - 5x + 6 = 0 → x = 3, x = 2
b² - 4ac = 0Une racine doubleTouche l'axe des x une foisx² - 4x + 4 = 0 → x = 2
b² - 4ac < 0Pas de solution réelleN'atteint jamais l'axe des xx² + 2x + 5 = 0
Un carré parfaitDeux racines rationnellesCoupe en deux fractions ou entiers2x² - 5x + 2 = 0 → x = 2, x = 1/2
Positif, non carréDeux racines irrationnellesCoupe en deux radicauxx² - 4x + 1 = 0 → x = 2 ± √3

Exemples résolus

Deux racines entières : x² - 5x + 6 = 0

plain
a = 1, b = -5, c = 6

Le discriminant vaut (-5)² - 4(1)(6) = 25 - 24 = 1. Sa racine carrée est exactement 1, donc les racines sont (5 + 1)/2 = 3 et (5 - 1)/2 = 2. Comme le discriminant est un carré parfait, les deux racines sont rationnelles et l'équation se factorise aussi en (x - 3)(x - 2) = 0. C'est le cas où factoriser aurait été plus rapide.

Une racine fractionnaire : 2x² - 5x + 2 = 0

plain
a = 2, b = -5, c = 2

Le discriminant vaut 25 - 16 = 9, donc √9 = 3 et les racines sont (5 + 3)/4 = 2 et (5 - 3)/4 = 1/2. Remarquez que la seconde racine reste 1/2 et n'est jamais affichée 0,5 : une fraction est la valeur exacte, et le décimal en est une approximation qui se trouve être courte.

Racines irrationnelles : x² - 4x + 1 = 0

plain
a = 1, b = -4, c = 1

Le discriminant vaut 16 - 4 = 12, qui n'est pas un carré parfait. √12 se simplifie en 2√3, donc les racines sont (4 ± 2√3)/2 = 2 ± √3. C'est là que la plupart des calculatrices commencent à afficher 3,7320508 et cessent d'être utiles : 2 + √3 est la réponse, et tout décimal en est un arrondi.

Pas de solution réelle : x² + 2x + 5 = 0

plain
a = 1, b = 2, c = 5

Le discriminant vaut 4 - 20 = -16. Aucun nombre réel élevé au carré ne donne un négatif, donc l'équation n'a pas de solution réelle et le raisonnement s'arrête là. La parabole reste entièrement au-dessus de l'axe des abscisses. Si votre cours a atteint les nombres complexes, les racines sont -1 ± 2i, mais que cela compte comme une réponse dépend du système de nombres dans lequel on vous a appris à travailler.

Erreurs fréquentes

  • Perdre le signe de -b. Si b = -5 alors -b = +5. Substituer -5 à la place est l'erreur qui produit un couple de racines plausible mais faux.
  • Oublier que a peut être négatif. Dans -x² + 2x = 0, a vaut -1, et le 2a du dénominateur vaut -2.
  • Ne diviser qu'une partie du numérateur. Dans (4 ± 2√3)/2, le 4 et le 2√3 sont tous deux divisés par 2. Ne diviser que le 4 est un oubli très courant.
  • Traîner le ± jusqu'au bout et le traiter comme une seule réponse. Il représente deux calculs distincts qu'il faut terminer séparément.
  • Recourir à la formule quand a = 0. Cette équation est du premier degré, et la formule divise par 2a, qui vaut zéro.
  • S'arrêter à x = (5 + 1)/2. Ce n'est pas encore une réponse, c'est un calcul en attente.

Questions fréquentes sur le second degré

Quelle est la formule du second degré ?
x = (-b ± √(b² - 4ac)) / 2a. Elle donne les solutions de toute équation de la forme ax² + bx + c = 0 avec a non nul. On l'obtient en complétant le carré sur l'équation générale, et c'est pourquoi elle fonctionne universellement et pas seulement avec des nombres commodes.
Cette calculatrice est-elle gratuite, et les étapes le sont-elles ?
Les deux sont gratuites, sans inscription. Cela vaut la peine de le dire clairement parce que les deux sites de maths pas-à-pas les plus connus affichent la réponse puis demandent un abonnement pour voir comment on y est parvenu. Tout le sens de cette page est que le raisonnement est la partie utile.
Pourquoi affiche-t-elle 2 + √3 au lieu de 3,732 ?
Parce que 2 + √3 est la réponse et 3,732 en est un arrondi. Si votre exercice demande une valeur exacte, un décimal sera compté faux. L'approximation est indiquée en dessous pour quand vous avez besoin de vérifier une courbe ou une mesure.
Que signifie un discriminant négatif ?
Que l'équation n'a pas de solution réelle : la parabole ne coupe jamais l'axe des abscisses. Dans les cours qui ont introduit les nombres complexes il y a toujours deux solutions, écrites a ± bi, mais jusque-là « pas de solution réelle » est la réponse complète et correcte.
Faut-il utiliser la formule ou factoriser ?
Factorisez d'abord si vous voyez les facteurs en quelques secondes : c'est plus rapide et moins sujet aux erreurs. Utilisez la formule quand les nombres ne coopèrent pas, quand le coefficient de x² n'est pas 1, ou quand vous soupçonnez des racines irrationnelles. La formule n'échoue jamais ; la factorisation ne marche que sur des équations conçues pour être factorisables.
Accepte-t-elle les fractions et les décimaux comme coefficients ?
Oui. Saisissez les fractions comme 1/2 ou 3/4 et les décimaux comme 0.5. Les décimaux sont convertis en interne en fractions exactes, donc 0.1 se comporte comme un dixième et non comme l'approximation binaire qu'utiliserait une calculatrice à virgule flottante.
Comment mettre l'équation sous la forme ax² + bx + c = 0 ?
Faites passer tous les termes d'un même côté pour que l'autre soit nul, puis regroupez les termes semblables. Pour 3x² = 2x + 1, retirez 2x et 1 des deux côtés et vous obtenez 3x² - 2x - 1 = 0. Le champ d'équation de cette page effectue ce réarrangement pour vous si vous collez l'originale.

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