Couverture du programme : Première, Second degré

Couverture du BO : Première, Équations, fonctions polynômes du second degré

Source : annexe du programme de l’enseignement de spécialité de mathématiques de la classe de première de la voie générale. Les items sont cités mot pour mot ; seule la mise en forme des notations mathématiques est normalisée.

Contenus

Item du BO (texte officiel) Exercices
Fonction polynôme du second degré donnée sous forme factorisée. Racines, signe, expression de la somme et du produit des racines. B3 (q5), B5 (q4), B7, S1 (q2, q3), S8, S10, D1 (q4)
Forme canonique d’une fonction polynôme du second degré. Discriminant. Factorisation éventuelle. Résolution d’une équation du second degré. Signe. B1, B2, B4, B5, B6, S1, S3, S5, D1, D2

Capacités attendues

Item du BO (texte officiel) Exercices
Étudier le signe d’une fonction polynôme du second degré donnée sous forme factorisée. B5 (q4), S1 (q3), S5 (q3), S10 (q4)
Déterminer les fonctions polynômes du second degré s’annulant en deux nombres réels distincts. B3 (q5), S8 (q1)
Factoriser une fonction polynôme du second degré, en diversifiant les stratégies : racine évidente, détection des racines par leur somme et leur produit, identité remarquable, application des formules générales. racine évidente : B4 (q5), B6 (q2) ; somme et produit : B6 (q1), B7 ; identité remarquable : B6 (q3, q6) ; formules générales : B6 (q1 à q4), S1 (q2), S5 (q1, q3)
Choisir une forme adaptée (développée réduite, canonique, factorisée) d’une fonction polynôme du second degré dans le cadre de la résolution d’un problème (équation, inéquation, optimisation, variations). équation, inéquation : B3, B5, S1, S3 ; optimisation, variations : S2, S8, D3, D6

Démonstration

Item du BO (texte officiel) Exercices
Résolution de l’équation du second degré. D1 (q2 et q3)

Approfondissements possibles

Item du BO (texte officiel) Exercices
Factorisation d’un polynôme du troisième degré admettant une racine et résolution de l’équation associée. S10
Factorisation de xⁿ – 1 par x – 1, de xⁿ – aⁿ par x – a. D8 (ajouté lors de l’audit)
Déterminer deux nombres réels connaissant leur somme s et leur produit p comme racines de la fonction polynôme x ↦ x² – s x + p. B7 (q4), S6, D1 (q4 et q5), D7

Objectifs de la partie (phrases du BO qui fixent des attendus)

Item du BO (texte officiel) Exercices
Les élèves doivent savoir qu’une fonction polynôme du second degré admet une forme canonique, et être capables de la déterminer dans des cas simples à l’aide de l’identité x² + 2ax = (x + a)² – a² (méthode de complétion du carré). B2, S1 (q1), D1 (Partie A et q2), D6 (Partie A, q1)
Le calcul effectif de la forme canonique dans le cas général n’est pas un attendu du programme. Rappel : B2 utilise des coefficients simples (3, -2, 1) ; la formule générale n’est démontrée qu’en D1 (q2), comme démonstration de la résolution
Les élèves sont entrainés à reconnaitre et pratiquer la factorisation directe dans les cas qui s’y prêtent : racines apparentes, coefficient de x nul, racines entières détectées par calcul mental à partir de leur somme et de leur produit. B6 (q1, q5, q6), B4 (q5), S10 (q1)
problèmes variés, notamment d’origine géométrique, se ramenant à une équation du second degré ou à l’étude d’une fonction polynôme du second degré (optimisation, variations). S2, S6, S8, D3, D6
On illustre avec les fonctions polynômes du second degré des notions générales sur les fonctions (taux de variation, calcul de la fonction dérivée, position du graphe de x ↦ f (x – m) […]). position du graphe : B2 (q3, translation). Taux de variation et dérivée : traités dans la fiche Dérivation (p-03), non repris ici

Histoire des mathématiques

Item du BO (texte officiel) Exercices
On trouve chez Diophante, puis chez Al-Khwârizmî, des méthodes de résolutions d’équations du second degré. […] utilisation de considérations géométriques équivalentes à la forme canonique […] D1 (Partie A, complétion du carré d’al-Khwârizmî) ; Diophante : non traité

Algorithmique et programmation (partie transversale du BO)

Item du BO (texte officiel) Exercices
Générer une liste (en extension, par ajouts successifs ou en compréhension). S9 (q1, liste.append), D7 (q4)
Manipuler des éléments d’une liste (ajouter, supprimer, etc.) et leurs indices. S9 (q1, q3) : ajout par append ; suppression et indices : non traités dans ce chapitre
Parcourir une liste. Itérer sur les éléments d’une liste. S9 (q4)
Fonctions Python (calcul du discriminant, du nombre de racines, des racines) B9, S9, D7 (q4)

Vocabulaire ensembliste et logique (partie transversale du BO)

Item du BO (texte officiel) Exercices
mobiliser un contre-exemple pour montrer qu’une proposition est fausse B8 (q4)
formuler une implication, une équivalence logique, et à les mobiliser dans un raisonnement simple D1, S3, D2
formuler la réciproque d’une implication, la contraposée D1 (q5 : réciproque des relations somme et produit) ; contraposée : non traitée
employer les expressions « condition nécessaire », « condition suffisante » D7 (q2 condition nécessaire, q3 vérification de la suffisance)
identifier le statut des égalités (identité, équation) et celui des lettres utilisées (variable, inconnue, paramètre) S3, S7, D2, D5, D6
formuler la négation de propositions quantifiées B8 (q6)
raisonnements par disjonction des cas S3 (q2), D3 (q3)

Remarques de l’audit