Factorization Encadrement A33D96
1. **Énoncé du problème :**
Soit $x \in \mathbb{R}$ tel que $-2 < x < 0$, on pose $A = x^2 + x - 2$ et $B = \frac{x}{x-1}$.
2. **Vérification des expressions de $A$ :**
(a) Montrons que $A = (x-1)(x+2)$.
Calculons le produit :
$$
(x-1)(x+2) = x^2 + 2x - x - 2 = x^2 + x - 2
$$
Ce qui est bien égal à $A$.
(b) Montrons que $A = \left(x + \frac{1}{2}\right)^2 - \frac{9}{4}$.
Développons :
$$
\left(x + \frac{1}{2}\right)^2 - \frac{9}{4} = x^2 + x + \frac{1}{4} - \frac{9}{4} = x^2 + x - 2
$$
Ce qui est bien égal à $A$.
3. **Encadrement de $A$ de trois façons différentes :**
- Première forme factorisée : $A = (x-1)(x+2)$.
Puisque $-2 < x < 0$, on a :
- $x-1 < 0 - 1 = -1 < 0$
- $x+2 > -2 + 2 = 0$
Donc $(x-1)(x+2) < 0$ car produit d'un négatif par un positif.
- Deuxième forme : $A = \left(x + \frac{1}{2}\right)^2 - \frac{9}{4}$.
Le terme $\left(x + \frac{1}{2}\right)^2$ est toujours positif ou nul.
Comme $-2 < x < 0$, $x + \frac{1}{2}$ varie entre $-1.5$ et $0.5$, donc
$$0 \leq \left(x + \frac{1}{2}\right)^2 < 2.25$$
Ainsi,
$$-\frac{9}{4} < A < 0$$
- Troisième encadrement par valeurs numériques :
Pour $x$ proche de $-2$, $A$ tend vers $0$ par la droite.
Pour $x$ proche de $0$, $A$ tend vers $-2$.
**Conclusion :**
$$-2 < A < 0$$
4. **Vérification et encadrement de $B$ :**
Vérifions que
$$
B = \frac{x}{x-1} = 1 + \frac{1}{x-1}
$$
Calcul :
$$
1 + \frac{1}{x-1} = \frac{x-1}{x-1} + \frac{1}{x-1} = \frac{x-1+1}{x-1} = \frac{x}{x-1} = B
$$
Encadrement de $B$ :
Puisque $-2 < x < 0$, alors $x-1$ varie entre $-3$ et $-1$.
- Comme $x-1 < 0$, $\frac{1}{x-1}$ est négatif et décroissant sur cet intervalle.
Donc,
$$-1 < x-1 < -3 \implies -\frac{1}{3} < \frac{1}{x-1} < -1$$
- En ajoutant 1,
$$1 - \frac{1}{3} < B < 1 - 1$$
$$\frac{2}{3} < B < 0$$
**Conclusion :**
$$0 < B < \frac{2}{3}$$
**Résumé final :**
- $A$ est négatif et compris entre $-2$ et $0$.
- $B$ est positif et compris entre $0$ et $\frac{2}{3}$.