1. Énoncé du problème :
Nous avons trois fonctions polynômes de degré 2, $f$, $g$ et $h$, représentées graphiquement avec leurs racines (zéros) indiquées. Nous devons déterminer la forme factorisée de chacune, c'est-à-dire exprimer chaque fonction sous la forme $a(x - x_1)(x - x_2)$ où $x_1$ et $x_2$ sont les racines.
2. Rappel de la forme factorisée :
Pour un polynôme du second degré $ax^2 + bx + c$ avec racines $x_1$ et $x_2$, la forme factorisée est
$$f(x) = a(x - x_1)(x - x_2)$$
3. Analyse de chaque fonction :
- Pour $h$ :
Les racines sont $-5$ et $-3$.
Le sommet est en $(-4, -1)$, ce qui indique que le coefficient $a$ est positif (parabole ouverte vers le haut).
On peut écrire :
$$h(x) = a(x + 5)(x + 3)$$
Pour trouver $a$, utilisons le sommet. Le sommet $x_s = -4$.
Calculons $h(-4)$ :
$$h(-4) = a(-4 + 5)(-4 + 3) = a(1)(-1) = -a$$
Or, $h(-4) = -1$, donc
$$-a = -1 \Rightarrow a = 1$$
Donc
$$h(x) = (x + 5)(x + 3)$$
- Pour $g$ :
Les racines sont $1$ et $2$.
Le sommet est en $(1.5, 1)$, parabole ouverte vers le haut donc $a > 0$.
Forme factorisée :
$$g(x) = a(x - 1)(x - 2)$$
Calculons $g(1.5)$ :
$$g(1.5) = a(1.5 - 1)(1.5 - 2) = a(0.5)(-0.5) = -0.25a$$
Or, $g(1.5) = 1$, donc
$$-0.25a = 1 \Rightarrow a = -4$$
Mais $a$ est négatif, ce qui contredit l'ouverture vers le haut observée. Il faut vérifier le signe.
En fait, le sommet est à $y=1$ et la parabole est ouverte vers le haut, donc $a$ doit être positif.
Le calcul montre $a$ négatif, donc il y a une erreur dans l'interprétation du sommet ou des racines.
Reprenons :
$$g(1.5) = a(0.5)(-0.5) = -0.25a$$
Si $g(1.5) = 1$, alors
$$-0.25a = 1 \Rightarrow a = -4$$
Donc $a = -4$, parabole ouverte vers le bas.
Cela contredit l'observation graphique.
Supposons que le sommet est à $y = -1$ (erreur possible dans lecture), alors
$$-0.25a = -1 \Rightarrow a = 4$$
Ce qui est cohérent avec une parabole ouverte vers le haut.
Donc, en supposant $g(1.5) = -1$, on a
$$g(x) = 4(x - 1)(x - 2)$$
- Pour $f$ :
Les racines sont $0$ et $1$.
Le sommet est en $(0.5, 1)$, parabole ouverte vers le bas donc $a < 0$.
Forme factorisée :
$$f(x) = a x (x - 1)$$
Calculons $f(0.5)$ :
$$f(0.5) = a (0.5)(0.5 - 1) = a (0.5)(-0.5) = -0.25 a$$
Or, $f(0.5) = 1$, donc
$$-0.25 a = 1 \Rightarrow a = -4$$
Donc
$$f(x) = -4 x (x - 1)$$
4. Résumé des formes factorisées :
$$h(x) = (x + 5)(x + 3)$$
$$g(x) = 4 (x - 1)(x - 2)$$
$$f(x) = -4 x (x - 1)$$
Forme Factorisee E48904
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