Exercices : Systèmes de 2 Équations à 2 Inconnues 🔢
Mathématiques – 3ème Année Collège
Exercice 1 : Résolution par substitution 🔄
Résoudre le système suivant par substitution :
\[ \begin{cases}
x + y = 5 \\
2x – y = 1
\end{cases} \]
Solution :
1) On exprime x en fonction de y dans la 1ère équation : x = 5 – y
2) On substitue dans la 2ème équation : 2(5 – y) – y = 1 ⇒ 10 – 2y – y = 1 ⇒ -3y = -9 ⇒ y = 3
3) On trouve x : x = 5 – 3 = 2
Solution : (2; 3)
Exercice 2 : Résolution par combinaison ➕
Résoudre le système suivant par combinaison :
\[ \begin{cases}
3x + 2y = 8 \\
x – y = 1
\end{cases} \]
Solution :
1) On multiplie la 2ème équation par 2 : 2x – 2y = 2
2) On additionne avec la 1ère : 5x = 10 ⇒ x = 2
3) On substitue x dans la 2ème équation : 2 – y = 1 ⇒ y = 1
Solution : (2; 1)
Exercice 3 : Problème concret 🍎🍊
Sarah achète 3 pommes et 2 oranges pour 5,50€. Ahmed achète 1 pomme et 4 oranges pour 5,00€. Quel est le prix d’une pomme et d’une orange?
Solution :
1) Système : \[ \begin{cases}
3p + 2o = 5,5 \\
p + 4o = 5
\end{cases} \]
2) On multiplie la 1ère équation par -2 : -6p – 4o = -11
3) On additionne avec la 2ème : -5p = -6 ⇒ p = 1,2€
4) On trouve o : 1,2 + 4o = 5 ⇒ o = 0,95€
Une pomme coûte 1,20€ et une orange 0,95€
Exercice 4 : Vérification de solution ✔️
Le couple (3; -1) est-il solution du système :
\[ \begin{cases}
2x – y = 7 \\
x + 3y = 0
\end{cases} \]
Solution :
1) 2(3) – (-1) = 6 + 1 = 7 ✔️
2) 3 + 3(-1) = 3 – 3 = 0 ✔️
Oui, (3; -1) est bien solution
Exercice 5 : Système sans solution ❌
Résoudre le système :
\[ \begin{cases}
2x – y = 3 \\
4x – 2y = 5
\end{cases} \]
Solution :
1) On multiplie la 1ère équation par 2 : 4x – 2y = 6
2) En soustrayant la 2ème équation : 0 = 1 (impossible)
Ce système n’a pas de solution
Exercice 6 : Système avec infinité de solutions ∞
Résoudre le système :
\[ \begin{cases}
x – 2y = 1 \\
3x – 6y = 3
\end{cases} \]
Solution :
1) On multiplie la 1ère équation par 3 : 3x – 6y = 3 (identique à la 2ème)
2) Les deux équations sont proportionnelles
Le système a une infinité de solutions (tous les couples (1 + 2y; y))
Exercice 7 : Méthode graphique 📈
Résoudre graphiquement le système :
\[ \begin{cases}
y = 2x – 1 \\
y = -x + 5
\end{cases} \]
Solution :
1) Les deux droites se coupent au point (2; 3)
Solution : (2; 3)
Exercice 8 : Problème de fractions ➗
La somme de deux nombres est 17. Leur différence est 5. Quels sont ces nombres?
Solution :
1) Système : \[ \begin{cases}
x + y = 17 \\
x – y = 5
\end{cases} \]
2) On additionne les deux équations : 2x = 22 ⇒ x = 11
3) On trouve y : 11 + y = 17 ⇒ y = 6
Les nombres sont 11 et 6
Exercice 9 : Avec coefficients décimaux ⚖️
Résoudre le système :
\[ \begin{cases}
0,5x + 1,2y = 4,1 \\
1,5x – 0,8y = 3,9
\end{cases} \]
Solution :
1) On multiplie la 1ère équation par 3 : 1,5x + 3,6y = 12,3
2) On soustrait la 2ème équation : 4,4y = 8,4 ⇒ y ≈ 1,909
3) On trouve x : 0,5x + 1,2(1,909) ≈ 4,1 ⇒ x ≈ 3,618
Solution approximative : (3,62; 1,91)
Exercice 10 : Défi algébrique 🏆
Trouver deux nombres tels que le triple du premier plus le double du second donne 20, et le double du premier moins le second donne 5.
Solution :
1) Système : \[ \begin{cases}
3x + 2y = 20 \\
2x – y = 5
\end{cases} \]
2) On exprime y dans la 2ème équation : y = 2x – 5
3) On substitue dans la 1ère : 3x + 2(2x – 5) = 20 ⇒ 7x – 10 = 20 ⇒ x = 30/7
4) On trouve y : y = 2(30/7) – 5 = 25/7
Solution : (30/7; 25/7)