Entrez les coefficients a, b et c de l’équation du second degré ax² + bx + c = 0. L’équation ci-dessous est liée aux champs de saisie : vous pouvez aussi modifier les coefficients directement dedans. Les formules des racines donnent les solutions, avec le discriminant, le type de solutions et les étapes.
Table des matières
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Ce que vous pouvez faire sur cette page
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À quoi sert ce calcul ?
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Mode d'emploi
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Formules et graphiques
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Symboles et termes
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Ce qu’il est utile de savoir avant de commencer
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Calculer avec Excel
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Calculer avec Google Sheets
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Calculer avec Python
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Écrire la formule en LaTeX et autres langages mathématiques (à copier-coller)
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Faire faire le calcul par ChatGPT
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Les atouts de DataChef
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Fonctions connexes
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Liste des calculatrices NumberChef
Ce que vous pouvez faire sur cette page
- Entrez les coefficients \(a\), \(b\), \(c\) : les formules des racines résolvent aussitôt \(ax^2 + bx + c = 0\)
- Le calculateur affiche aussi la valeur du discriminant \(D = b^2 - 4ac\) (noté \(\Delta\) en France) et le type de solutions : deux racines réelles distinctes, une racine double ou deux racines complexes
- Quand les solutions ne sont pas réelles, il donne quand même les deux racines complexes, comme \(-0{,}5 \pm 0{,}866i\) (deux nombres conjugués qui ne diffèrent que par le signe de la partie imaginaire)
- Les coefficients peuvent être décimaux, négatifs ou des fractions comme 3/4
- Une explication simple des formules et des formules à copier-coller pour Excel, Google Sheets et Python sont réunies sur cette page
À quoi sert ce calcul ?
Si l’on lance une balle verticalement vers le haut à 20 m/s, sa hauteur au bout de t secondes vaut environ 20t − 5t² mètres (en arrondissant la pesanteur à 10 m/s² et en négligeant la résistance de l’air). « Quand la balle est-elle à 15 m de haut ? » revient à résoudre l’équation du second degré −5t² + 20t − 15 = 0 : les formules des racines donnent t = 1 seconde et t = 3 secondes (une fois en montant, une fois en descendant).
De la hauteur d’éclatement d’un feu d’artifice à la trajectoire d’un tir au basket, le mouvement de tout objet lancé est lié aux équations du second degré.
« Je veux un massif de fleurs rectangulaire de 28 m² exactement, 3 m plus long que large. » En notant x la largeur, on obtient x(x + 3) = 28, soit x² + 3x − 28 = 0. Les formules des racines donnent x = 4 et x = −7, mais une longueur ne peut pas être négative : le massif mesure 4 m de large et 7 m de long.
Dans la vie courante, utiliser une équation du second degré comprend toujours cette dernière étape : choisir laquelle des deux solutions a un sens dans la situation.
Quel taux annuel faut-il pour qu’un placement de 10 000 € devienne 12 100 € en 2 ans ? En notant r le taux, 10 000(1 + r)² = 12 100, soit r² + 2r − 0,21 = 0. Les formules des racines donnent r = 0,1 et r = −2,1 ; celle qui a un sens pour un taux, r = 0,1 (10 % par an), est la réponse.
Les calculs d’argent où l’on « multiplie deux fois par le même coefficient », comme les intérêts composés, mènent à des équations du second degré : on peut ainsi retrouver le rendement nécessaire à partir d’un montant visé.
La forme d’un pont en arc ou du câble d’un pont suspendu se modélise le plus souvent par une parabole, y = ax² + bx + c. Chercher « à quelle distance du centre la hauteur au-dessus du sol vaut telle valeur », c’est exactement résoudre une équation du second degré.
Quand architectes et ingénieurs définissent la forme d’un ouvrage par des formules, les formules des racines font partie des bases.
« Augmenter le prix augmente le bénéfice par article, mais on en vend moins. » Dans un modèle simple de cette situation, le bénéfice est une fonction du second degré du prix. Les prix pour lesquels le bénéfice vaut exactement 0 sont les solutions de cette équation du second degré : ils donnent un ordre d’idée des limites basse et haute du prix.
Les marchés réels sont plus complexes, mais estimer d’abord « où s’arrête la bosse du bénéfice » avec une équation du second degré est un point de départ courant en analyse économique.
Formules et graphiques
Symboles et termes
Symboles
| \(a, b, c\) | a, b, c | Les coefficients de l’équation du second degré. \(a\) est le nombre devant \(x^2\), \(b\) le nombre devant \(x\), et \(c\) le terme constant (le terme sans \(x\)). |
| \(x\) | x | Le nombre inconnu qu’on cherche, la solution de l’équation. Une équation du second degré a au plus deux solutions. |
| \(D\) | D (discriminant) | Le discriminant, \(D = b^2 - 4ac\) (initiale de « discriminant »). En France, on le note presque toujours avec la lettre grecque \(\Delta\) (delta). |
| \(\sqrt{\phantom{9}}\) | racine carrée | Le symbole du « nombre positif ou nul dont le carré est le nombre sous le radical ». \(\sqrt{25} = 5\) et \(\sqrt{2} \approx 1{,}414\). |
| \(\pm\) | plus ou moins | Un symbole qui écrit en une fois « le cas + et le cas − ». Dans les formules des racines, il signifie que la somme et la différence sont toutes les deux solutions. |
| \(i\) | i (nombre imaginaire) | Le nombre dont le carré vaut \(-1\) (\(i^2 = -1\)). Il sert à écrire les solutions quand le nombre sous le √ est négatif. |
| \(x_1, x_2\) | x indice 1, x indice 2 | Les noms des deux solutions. Sur cette page, le côté + du ± est \(x_1\) et le côté − est \(x_2\) (certains manuels font l’inverse, cela ne change rien). |
Termes
| équation du second degré | Une équation qui contient un terme en \(x^2\) (au carré). On peut l’écrire sous la forme \(ax^2 + bx + c = 0\) (\(a \neq 0\)) ; l’expression \(ax^2 + bx + c\) s’appelle un trinôme du second degré. On l’étudie en première (16-17 ans). |
| coefficient | Le nombre placé devant une lettre. Dans \(3x\), le coefficient est 3. Pour lire les coefficients, attention aux 1 sous-entendus et aux signes : \(x^2 - x = 0\) donne a = 1, b = −1, c = 0. |
| solution | Une valeur de la lettre qui rend l’équation vraie. « Résoudre » une équation, c’est trouver toutes ses solutions. Les solutions d’une équation du second degré s’appellent aussi ses racines. |
| formules des racines | Les formules qui donnent directement les solutions d’une équation du second degré à partir des coefficients a, b et c. Leur force est de toujours marcher, même quand on ne voit pas comment factoriser. |
| discriminant | Le nombre \(b^2 - 4ac\), sous le √ dans les formules des racines, noté \(\Delta\) en France. Son signe suffit à connaître le type de solutions (deux racines réelles, une racine double ou deux racines complexes). |
| racine double | Une solution où les deux solutions se confondent en une seule. Cela arrive quand le discriminant est nul, et sur le graphique la parabole touche l’axe des abscisses. |
| racine réelle | Une solution qui est un nombre réel (un nombre de la droite numérique habituelle). Il y a des racines réelles quand le discriminant est positif ou nul. |
| racine complexe | Une solution qui n’est pas réelle et s’écrit avec le nombre imaginaire \(i\). Quand le discriminant est négatif, les deux solutions sont de la forme « partie réelle ± partie imaginaire \(i\) », comme \(-0{,}5 \pm 0{,}866i\) (deux nombres complexes conjugués). On les étudie en terminale (option maths expertes). |
| forme canonique | L’écriture d’un trinôme sous la forme \(a(x - \alpha)^2 + \beta\), qui permet de ramener l’équation à « un carré égal à un nombre ». En menant ce calcul jusqu’au bout avec les lettres a, b et c, on retrouve les formules des racines. |
| factorisation | L’écriture d’une expression sous forme de produit. Si l’on factorise \(x^2 + 3x - 4 = (x - 1)(x + 4)\), on obtient les solutions x = 1 et x = −4 sans les formules des racines. |
| parabole | La forme de la courbe de \(y = ax^2 + bx + c\). Les racines réelles de l’équation du second degré sont les abscisses des points où cette parabole coupe l’axe des abscisses. |
Ce qu’il est utile de savoir avant de commencer
Voici ce qui vous aide à utiliser le calcul de cette page en le comprenant vraiment, et pas seulement en appuyant sur le bouton.
Si vous bloquez, revenir sur ces notions est le plus court chemin.
| Le calcul avec les nombres relatifs (5e-4e, 12-14 ans) |
|
| La racine carrée (4e, 13-14 ans) |
|
| Équations du second degré (première, 16-17 ans) |
|
| Fonctions polynômes du second degré et leur courbe (seconde-première, 15-17 ans) |
|
Calculer avec Excel
| Coefficient a | 1 |
| Coefficient b | 3 |
| Terme constant c | -4 |
| Discriminant D = b² − 4ac | =B2^2-4*B1*B3 |
| Solution 1, x₁ | =(-B2+RACINE(B4))/(2*B1) |
| Solution 2, x₂ | =(-B2-RACINE(B4))/(2*B1) |
| Coefficient a | 1 |
| Coefficient b | 1 |
| Terme constant c | 1 |
| Discriminant D = b² − 4ac | =B2^2-4*B1*B3 |
| Type de solutions | =SI(B4>0;"Deux racines réelles distinctes";SI(B4=0;"Racine double";"Deux racines complexes")) |
| Coefficient a | 1 |
| Coefficient b | 2 |
| Terme constant c | 1 |
| Racine double x | =-B2/(2*B1) |
| Coefficient a | 1 |
| Coefficient b | 1 |
| Terme constant c | 1 |
| Partie réelle (−b ÷ 2a) | =-B2/(2*B1) |
| Partie imaginaire (la partie avec ±) | =RACINE(4*B1*B3-B2^2)/ABS(2*B1) |
| Coefficient b | 2 |
| Terme constant c | 4 |
| Solution x | =-B2/B1 |
« ^2 » signifie « au carré », et « RACINE( ) » est la fonction racine carrée.
Dans le premier tableau, par exemple, vous obtenez un discriminant de 25, la solution 1 = 1 et la solution 2 = −4.
La fonction RACINE du premier tableau ne marche que si D > 0 (si D < 0, vous obtenez l’erreur #NOMBRE! ; utilisez alors le quatrième tableau, prévu pour les racines complexes).
Calculer avec Google Sheets
| Coefficient a | 1 |
| Coefficient b | 3 |
| Terme constant c | -4 |
| Discriminant D = b² − 4ac | =B2^2-4*B1*B3 |
| Solution 1, x₁ | =(-B2+RACINE(B4))/(2*B1) |
| Solution 2, x₂ | =(-B2-RACINE(B4))/(2*B1) |
| Coefficient a | 1 |
| Coefficient b | 1 |
| Terme constant c | 1 |
| Discriminant D = b² − 4ac | =B2^2-4*B1*B3 |
| Type de solutions | =SI(B4>0;"Deux racines réelles distinctes";SI(B4=0;"Racine double";"Deux racines complexes")) |
| Coefficient a | 1 |
| Coefficient b | 2 |
| Terme constant c | 1 |
| Racine double x | =-B2/(2*B1) |
| Coefficient a | 1 |
| Coefficient b | 1 |
| Terme constant c | 1 |
| Partie réelle (−b ÷ 2a) | =-B2/(2*B1) |
| Partie imaginaire (la partie avec ±) | =RACINE(4*B1*B3-B2^2)/ABS(2*B1) |
| Coefficient b | 2 |
| Terme constant c | 4 |
| Solution x | =-B2/B1 |
Calculer avec Python
import math
a = 1.0 # coefficient de x^2
b = 3.0 # coefficient de x
c = -4.0 # terme constant
if a == 0 and b == 0:
print("Si a et b sont nuls tous les deux, il n’y a pas d’équation à résoudre")
elif a == 0:
# Si a = 0, on obtient l’équation du premier degré bx + c = 0
print(f"Solution de l’équation du premier degré : x = {-c / b}")
else:
discriminant = b**2 - 4*a*c # discriminant D
print(f"Discriminant D = {discriminant}")
if discriminant > 0:
root = math.sqrt(discriminant)
print(f"Deux racines réelles distinctes : x1 = {(-b + root) / (2*a)}, x2 = {(-b - root) / (2*a)}")
elif discriminant == 0:
print(f"Racine double : x = {-b / (2*a)}")
else:
real_part = -b / (2*a)
imaginary_part = math.sqrt(-discriminant) / (2*abs(a))
print(f"Deux racines complexes : x = {real_part} ± {imaginary_part}i")
Écrire la formule en LaTeX et autres langages mathématiques (à copier-coller)
x = (−b ± √(b² − 4ac)) ÷ (2a)
x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>x</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<mo>−</mo><mi>b</mi>
<mo>±</mo>
<msqrt>
<mrow>
<msup><mi>b</mi><mn>2</mn></msup>
<mo>−</mo>
<mn>4</mn><mi>a</mi><mi>c</mi>
</mrow>
</msqrt>
</mrow>
<mrow><mn>2</mn><mi>a</mi></mrow>
</mfrac>
</mrow>
</math>
x = (-b +- sqrt(b^2 - 4ac)) / (2a)
Solve[a*x^2 + b*x + c == 0, x]
solve(a*x^2 + b*x + c = 0, x);
x = roots([a b c]);
x = (-b ± √(b^2 - 4ac))/(2a)
D = b² − 4ac
D = b^{2} - 4ac
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>D</mi>
<mo>=</mo>
<msup><mi>b</mi><mn>2</mn></msup>
<mo>−</mo>
<mn>4</mn><mi>a</mi><mi>c</mi>
</mrow>
</math>
D = b^2 - 4ac
b^2 - 4*a*c
d := b^2 - 4*a*c;
d = b^2 - 4*a*c;
D = b^2 - 4ac
x = −b ÷ (2a)
x = -\frac{b}{2a}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>x</mi>
<mo>=</mo>
<mo>−</mo>
<mfrac><mi>b</mi><mrow><mn>2</mn><mi>a</mi></mrow></mfrac>
</mrow>
</math>
x = -b / (2a)
-b/(2*a)
x := -b/(2*a);
x = -b/(2*a);
x = -b/(2a)
x = (−b ± √(4ac − b²) i) ÷ (2a)
x = \frac{-b \pm \sqrt{4ac - b^2}\,i}{2a}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>x</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<mo>−</mo><mi>b</mi>
<mo>±</mo>
<msqrt>
<mrow>
<mn>4</mn><mi>a</mi><mi>c</mi>
<mo>−</mo>
<msup><mi>b</mi><mn>2</mn></msup>
</mrow>
</msqrt>
<mi>i</mi>
</mrow>
<mrow><mn>2</mn><mi>a</mi></mrow>
</mfrac>
</mrow>
</math>
x = (-b +- sqrt(4ac - b^2) i) / (2a)
{(-b + Sqrt[4*a*c - b^2]*I)/(2*a), (-b - Sqrt[4*a*c - b^2]*I)/(2*a)}
x := [(-b + sqrt(4*a*c - b^2)*I)/(2*a), (-b - sqrt(4*a*c - b^2)*I)/(2*a)];
x = [(-b + sqrt(4*a*c - b^2)*1i)/(2*a), (-b - sqrt(4*a*c - b^2)*1i)/(2*a)];
x = (-b ± √(4ac - b^2) i)/(2a)
x = −c ÷ b
x = -\frac{c}{b}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>x</mi>
<mo>=</mo>
<mo>−</mo>
<mfrac><mi>c</mi><mi>b</mi></mfrac>
</mrow>
</math>
x = -c/b
-c/b
x := -c/b;
x = -c/b;
x = -c/b
Faire faire le calcul par ChatGPT
Tu es un assistant de calcul en mathématiques. Fais le calcul suivant en exécutant réellement du code Python, et appuie ta réponse uniquement sur les nombres obtenus à l’exécution (ne réponds pas de tête ni au jugé). Résous l’équation du second degré x² + 3x − 4 = 0 avec le discriminant et les formules des racines. Donne chacun des éléments suivants : 1. La valeur du discriminant Δ = b² − 4ac et le type de solutions qu’il indique (deux racines réelles distinctes, une racine double ou deux racines complexes) 2. Les valeurs des solutions x (si elles sont complexes, sous la forme « partie réelle ± partie imaginaire × i ») 3. Les étapes qui montrent comment les valeurs sont remplacées dans les formules des racines Montre les formules utilisées et les nombres obtenus à l’exécution.
Mode d'emploi
-
1Saisissez vos nombresTapez les nombres à calculer dans les champs de saisie
-
2CalculezAppuyez sur le bouton « Calculer »
-
3Lisez le résultatLe résultat s’affiche aussitôt. La même page explique aussi le raisonnement et la formule
Les atouts de DataChef
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