Le calcul littéral, c’est manipuler des expressions où des lettres remplacent des nombres. Trois gestes reviennent sans cesse : développer pour enlever les parenthèses, réduire pour écrire le plus court possible, et factoriser pour faire réapparaître un produit. Cette fiche te donne une méthode claire pour chacun, sans confondre les sens.
Objectifs
À la fin de cette fiche, tu sais :
- développer un produit avec la simple distributivité, comme k(a+b) ;
- développer un produit de deux parenthèses avec la double distributivité, comme (a+b)(c+d) ;
- réduire une expression en regroupant les termes de même nature ;
- factoriser une somme en repérant un facteur commun.
Méthode
A. Développer avec la simple distributivité k(a+b).
- Repérer le facteur placé devant la parenthèse (ici k).
- Le multiplier par chaque terme de la parenthèse, en gardant les signes : k×a puis k×b.
- Réduire la somme obtenue si c’est possible.
B. Développer un produit de deux parenthèses (a+b)(c+d).
- Multiplier le premier terme de la 1re parenthèse par chaque terme de la 2e.
- Multiplier le second terme de la 1re parenthèse par chaque terme de la 2e.
- Écrire les 4 produits obtenus, puis réduire.
C. Réduire une expression.
- Regrouper les termes en x entre eux et les nombres seuls entre eux (ce sont deux natures différentes, on ne les mélange pas).
- Additionner ou soustraire leurs coefficients (rappel : x seul vaut 1x).
D. Factoriser par un facteur commun.
- Chercher le facteur commun à tous les termes : le plus grand nombre qui les divise, et la lettre présente partout.
- Écrire chaque terme comme un produit faisant apparaître ce facteur.
- Mettre le facteur commun en facteur devant une parenthèse, puis vérifier en développant.
Exemple résolu
Exemple 1 - simple distributivité.
Développer et réduire 5(2x+3).
- On distribue le facteur 5 à chaque terme :
5(2x+3)=5×2x+5×3=10x+15.
- Les termes 10x et 15 sont de natures différentes : l’expression est déjà réduite.
Conclusion : 5(2x+3)=10x+15.
Exemple 2 - double distributivité.
Développer et réduire (x+2)(x+3).
- On multiplie chaque terme de la 1re parenthèse par chaque terme de la 2e (4 produits) :
(x+2)(x+3)=x×x+x×3+2×x+2×3=x2+3x+2x+6.
- On réduit en regroupant les termes en x : 3x+2x=5x.
Conclusion : (x+2)(x+3)=x2+5x+6.
Exemple 3 - factoriser par un facteur commun.
Factoriser 6x+9.
- Le nombre 3 divise 6 et 9 : c’est le facteur commun. On écrit 6x=3×2x et 9=3×3.
6x+9=3×2x+3×3=3(2x+3).
- Vérification en développant : 3(2x+3)=6x+9. On retrouve bien le départ.
Conclusion : 6x+9=3(2x+3).
Erreur classique
Faux : ne distribuer qu’au premier terme de la parenthèse, comme 5(2x+3)=10x+3 (on a oublié de multiplier le 3), ou encore réduire 10x+15 en 25x (on additionne un terme en x avec un nombre seul).
Vrai : on distribue le facteur à tous les termes, et on ne regroupe que les termes de même nature :
5(2x+3)=5×2x+5×3=10x+15.
Ici 10x et 15 ne se regroupent pas : l’expression est terminée.
À retenir
Développer enlève les parenthèses (produit → somme) ; factoriser les fait apparaître (somme → produit). Ce sont deux opérations inverses, donc elles se contrôlent l’une l’autre : après avoir factorisé, développe ton résultat pour vérifier que tu retombes sur l’expression de départ. C’est gratuit et ça repère tout de suite une erreur.