Exercice 1 — Supprimer des parenthèses
Écrire chaque expression sans parenthèses, puis la réduire si c'est possible :
Chapitre 06 Calcul littéral et équations Troisième
Développer, factoriser, résoudre : ces trois gestes du calcul littéral reviennent dans de nombreux exercices du brevet. Avec ces exercices de Troisième, tu consolides d'abord la double distributivité et la suppression des parenthèses, là où les erreurs de signe coûtent le plus cher. Tu découvres ensuite l'égalité a² − b² = (a − b)(a + b), qui sert aussi bien à développer qu'à factoriser, et même à calculer de tête 49 × 51. Les exercices de factorisation t'apprennent à repérer un facteur commun, même caché dans une parenthèse ou dans un carré, puis à choisir la bonne méthode.
La seconde partie fait de la factorisation un outil : une équation produit nul se résout dès que tu sais écrire un membre sous forme de produit, comme dans x² = 7x ou (2x − 3)² − 16 = 0. Tu mets ensuite en équation des problèmes d'aires, d'âges ou de rentabilité, et tu démontres des programmes de calcul. Rédige chaque étape avant de lire la correction, et vérifie toujours tes solutions en les remplaçant dans l'équation de départ.
40 exercices : 16 faciles, 16 intermédiaires, 8 difficiles. Le tri et la recherche ci-dessous permettent de commencer par le niveau qui te convient. Ta progression est mémorisée sur cet appareil.
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Cours et fiche de révision sur le calcul littéral et les équations
Série 1 sur 5 · Exercices 1 à 8
Écrire chaque expression sans parenthèses, puis la réduire si c'est possible :
Développer et réduire :
Développer et réduire :
Développer et réduire, en écrivant chaque carré comme un produit :
Un élève écrit : « ». Montrer qu'il se trompe à l'aide d'une valeur de bien choisie.
On considère l'expression
Développer et réduire .
Calculer pour , d'abord avec l'expression de départ, puis avec l'expression réduite.
Un jardin rectangulaire mesure mètres de long et mètres de large, où est un nombre positif. On y creuse un bassin carré de côté mètres. On appelle l'aire, en m², de la partie du jardin qui reste en herbe.
Exprimer en fonction de , puis développer et réduire.
Calculer pour , et contrôler ce résultat par un calcul direct.
Déterminer pour que la partie en herbe mesure m².
Démontrer que, pour tout nombre :
En déduire, sans calculatrice, la valeur de .
On considère l'expression
Lina calcule pour , puis pour , et trouve deux fois . Elle affirme : « vaut pour tout nombre . » Ses deux calculs suffisent-ils à le prouver ?
Développer et réduire . Que peut-on conclure ?
En déduire, sans poser d'opération, la valeur de .
Série 2 sur 5 · Exercices 9 à 16
Développer à l'aide de l'égalité :
Factoriser :
Calculer sans calculatrice, en utilisant l'égalité :
, puis , puis .
, puis .
Recopier et compléter chaque égalité pour qu'elle soit vraie pour tout nombre :
Factoriser, en utilisant si nécessaire des racines carrées :
Factoriser, puis réduire l'intérieur de chaque facteur :
Dans un coin d'un carré de côté cm, avec , on découpe un petit carré de côté cm.
Exprimer en fonction de l'aire de la figure restante.
Factoriser .
En déduire que la figure restante a la même aire qu'un rectangle dont on précisera les dimensions en fonction de .
Calculer pour de deux façons.
Calculer sans calculatrice et .
On considère l'expression .
a. Factoriser , puis montrer que .
b. En déduire, sans calcul supplémentaire, la valeur de pour et pour . Contrôler l'un des deux résultats avec l'expression de départ.
Série 3 sur 5 · Exercices 17 à 24
Factoriser le plus possible :
Factoriser, puis réduire le second facteur :
Factoriser :
On considère les expressions :
Pour chacune, dire si c'est une somme (ou une différence) ou un produit. Justifier en indiquant la dernière opération à effectuer.
Parmi les expressions qui ne sont pas des produits, l'une se factorise avec l'égalité . Laquelle ? La factoriser.
Factoriser chaque expression le plus possible, en indiquant la méthode utilisée :
Factoriser le plus possible :
Contrôler chaque résultat en le développant.
On considère l'expression
Développer et réduire .
Factoriser .
Choisir, à chaque fois, la forme la plus adaptée pour calculer pour , pour et pour .
Factoriser .
En déduire une factorisation de
Développer et contrôler la factorisation obtenue.
Factoriser de même .
Série 4 sur 5 · Exercices 25 à 32
Résoudre les équations :
Résoudre les équations :
Un élève résout l'équation en divisant les deux membres par ; il obtient . Vérifier que est aussi une solution. Quelle est l'erreur de l'élève ?
Résoudre correctement .
Résoudre de même et .
Résoudre, en factorisant d'abord :
Résoudre chaque équation. Donner les solutions exactes, puis, lorsqu'elles ne sont pas décimales, une valeur approchée au centième.
Résoudre les équations suivantes, en commençant par factoriser le premier membre :
Résoudre l'équation .
On veut résoudre .
a. Un élève écrit : « donc , d'où ». Vérifier que est bien solution, puis que en est une autre. Qu'a oublié l'élève ?
b. Résoudre l'équation en se ramenant à un produit nul.
On considère l'expression
Développer et réduire .
Factoriser .
Résoudre l'équation .
Résoudre l'équation , en choisissant la forme de la plus adaptée.
Série 5 sur 5 · Exercices 33 à 40
On considère le programme de calcul suivant :
Appliquer ce programme à , puis à .
Quelle conjecture peut-on formuler ?
Démontrer cette conjecture.
Pour chaque affirmation, dire si elle est vraie ou fausse, puis justifier.
Pour tout nombre , .
Le double d'un nombre est toujours plus grand que ce nombre.
Pour tout nombre , .
Le carré d'un nombre est toujours plus grand que ce nombre.
La longueur d'un rectangle dépasse sa largeur de cm. Si l'on augmente sa largeur de cm et que l'on diminue sa longueur de cm, son aire augmente de cm².
On note la largeur initiale, en cm. Exprimer en fonction de l'aire du rectangle initial, puis celle du nouveau rectangle.
Écrire une équation traduisant l'énoncé, puis la résoudre.
En déduire les dimensions du rectangle initial, et vérifier.
Aujourd'hui, Samir a trois fois l'âge de sa fille Inès. Dans ans, il aura le double de l'âge qu'elle aura alors.
On note l'âge actuel d'Inès. Exprimer, en fonction de , l'âge actuel de Samir, puis les âges de chacun dans ans.
Mettre le problème en équation et déterminer les âges actuels.
Il y a combien d'années l'âge de Samir était-il le quintuple de celui d'Inès ?
Une famille envisage d'installer un récupérateur d'eau de pluie. Il coûte € à l'achat, puis € d'entretien chaque année. Il permettrait d'économiser € par an sur la facture d'eau.
Montrer qu'au bout de années, le bilan de l'installation (économies moins dépenses), en euros, vaut .
Calculer et . Interpréter.
Résoudre l'équation . Au bout de combien d'années entières l'installation devient-elle rentable ?
Si l'entretien coûtait € par an, au bout de combien d'années l'installation deviendrait-elle rentable ?
Calculer , et . Comparer chaque résultat à la somme des deux nombres élevés au carré.
Formuler une conjecture.
Démontrer cette conjecture. On pourra appeler le plus petit des deux entiers.
En déduire, sans calculatrice, la valeur de .
Écrire comme la différence des carrés de deux entiers consécutifs.
On considère, pour tout entier , le nombre .
Calculer pour , , , , et . Ces nombres sont-ils premiers ?
Quelle conjecture un élève pourrait-il formuler ?
On admet que la conjecture est vraie pour tous les entiers de à . Cela suffit-il à la démontrer ?
Pour , montrer, sans calculer directement, que , puis que . Conclure.
Montrer de même que, pour , le nombre est divisible par .
On considère deux programmes de calcul.
Appliquer les deux programmes au nombre .
Démontrer que le programme A renvoie toujours le carré du nombre choisi.
Déterminer tous les nombres qui donnent le même résultat avec les deux programmes.
Quels nombres faut-il choisir pour obtenir avec le programme A ?
Le devoir type brevet reste sur la page du chapitre : il mobilise plusieurs notions à la fois et s'aborde une fois ces exercices maîtrisés.
Voir le devoir type brevet sur le calcul littéral et les équations