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Édition du: 28/12/2025

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Brèves de Maths

 

INDEX

 

Identités  !!!!!

 

Algèbre

Algèbre – Identités  

Remarquables

Degré > 2

Spéciales

Divers

Inverses

a^n – b^n (moins)

a^n – 1

Complexes

Puissances

a^n + b^n (plus)

(x+ x² + …) ^k

Trigonométrie

Newton

Puissance 5

Héron

Moivre

Dévelop. limités

Euler & Riemann

Racines (degré 1/n)

(a + b + c + d)k

Ramanujan

Degré 7

Polynômes symétriques élémentaires

Faites un double-clic pour un retour en haut de page

 

 

Identités remarquables

 

Les identités remarquables ne sont pas de simples formules à apprendre par cœur.

Derrière ces expressions se dissimule un univers de symétrie et d’élégance mathématique. À la fois simples et redoutablement efficaces, ces identités sont les clés pour résoudre des équations complexes, factoriser avec aisance, ou même briller en calcul mental.

Cette première page recense les identités remarquables fondamentales, celles que l’on découvre dès le collège.

Les pages suivantes vous guideront vers des identités plus avancées, explorées au lycée, puis vers les trésors méconnus réservés aux passionnés d’algèbre.

Prêt à découvrir leur puissance ?

  

 

Sommaire de cette page

>>> Identités remarquables – Premier degré
>>> Identités remarquables – Deuxième degré

>>> Identités (a + b)² = a² + 2ab + b² …

>>> Consécutifs

>>> Formule de De Moivre

>>> Complexe 

 

Débutants

Algèbre

 

Glossaire

Algèbre

 

 

Belle égalité en rébus

Moins de HAINE égal plus de PAIX

Une autre égalité déroutante, à découvrir

Voir Pensées et humour /  Alphabet parlant / Paradoxe du pastis 

 

 

Aperçu (difficulté croissante)

haut

Les trois reines  (plus une en complexe)

Celle-ci est parfois bien utile:

 

 

Voir Méthode des quarts de carrés

 

Factorisation des différences de puissance

Voir Table pour n de 2 à 20 et applications à an – 1

 

 

  Identité cachée (différence de deux carrés)

Voir Puissances à étages

Voir Exemple de technique opératoire avec les parenthèses / Complexes et carrés /

Démonstration de la formule de Héron

 

 

 

IDENTITÉS avec le 1er  degré

haut

 

Type

Factorisation

Développement

Produit 1-2

Produit 2-2

Produit 2-2

commun

Produit 3-3

 

Nombres à 2 chiffres

Nombres à 3 chiffres

Nombres à 3 chiffres

 

 

c = centaines

d = dizaines

u = unités

                 

    Voir Applications au calcul rapide des multiplications

 

Parfois utile, même si trivial

ab

= (a + 1)b – b

a(b + 1)

 = ab + a

  

 

 

IDENTITÉS avec le 2e  degré

haut

 

Binôme

Carré de la somme

(a + b)²

= a² + 2ab + b²

 

= (a – b)² + 4ab  (Problème de Viète)

Carré de la différence

(a – b)²

= a² – 2ab + b²

Différence de deux carrés

a² – b²

= (a – b) (a + b)

Somme de deux carrés

2(a² + b²)

= (a + b)² + (a – b)²  Trigo >>>

 idem avec 2ab = c²

a² + b²

= (a + b – c) (a + b + c)

Somme de carrés

(a + b)² + (a – b)²

= 2(a² + b²)

Différence de carrés

(a + b)² – (a – b)²

= 4 ab

Produit de carrés

(a + b)²(a – b)²

= a4 – 2a²b² + b4

Somme de fraction

 

 

Trinôme …

(a + b + c)²

= a² + b² + c² + 2ab + 2bc + 2ca

(a + b + c + d)²

= a² + b² + c² + d²

+ 2ab + 2ac + 2ad + 2bc + 2bd + 2cd

(a + b + c + d + …)²

= a² + b² + c² + d² + …

+  2ab + 2ac + 2ad + … + 2bc + 2bd + … + 2cd + …

 Voir Calcul du carré des nombres à n chiffres

 

(a + b)² + (b + c)² + (c + a)²

= 2 (a² + b² + c² + ab + bc + ca)

        (a + b + c)² + a² + b² + c²

(a + b + c)² – (a – b + c)²

= 4 ab + 4 bc

(a + b + c)² – (a – b – c)²

 = 4 ab + 4 ac

a² (b – c) + b² (c – a) + c² (a – b)

 = (a – c) (b – a) (c – b)

 

Démonstration

  

 

 

Spéciales

= (a² – b²)2 + (2ab)2

(a + b)2 (a – b)2

= (a² + b²)2 – (2ab)2

(a² – 2ab – b²) (a² + 2ab – b²)

= (a² – b²)2 – (2ab)2

a² + ab + b²

 

Identités de Lagrange (dites aussi de Fibonacci – 1202)

L'inversion des signes + et -  ne change pas l'égalité

Voir Somme de carrés/ Autres identités de cette sorte

Curiosité

(n + 1)² – (n – 1)² =   4n

(n + 2)² – (n – 2)² =   8n

(n + 3)² – (n – 3)² = 12n

Exemple: n = 100

101² – 99² =   400

102² – 98² =   800

103² – 97² = 1200

  Voir Nombres pairs et impairs

 

 

 

 

 

 

IDENTITÉS particulière avec l'unité

haut

 

a, b, c > 0

a + ab + b + 1

(a + 1) (b + 1)

a² – 1

(a + 1) (a – 1)

a3 – 1

(a – 1) (1 + a + a² )

a3 + 1

(a + 1) (1 – a + a² )

a6 – 1

(a + 1) (a – 1) (a² + a + 1) (a² – a + 1)

 

  

 

 

 

 

 

<=>

c² = uv

              avec a = c + u et b = c + v

=

<=>

(a – k) (b – k) = k²

=

=

Voir Somme des inverses et généralisation

   ab (a² – b²)

+ bc (b² – c²)

+ ca (c² – a²) 

=

– (a – b) (b – c) (c – a) (a + b + c)

 

 

(1 + x)² – x 

=

1 + x + x²

(1 + x + x²)2 – x² 

=

(1 + x) (1 + x + x² + x3)

(1 + x)2 (1 + x²)

(1 + x + x² + x3)2 – x3

=

(1 +  x + x²) (1 + x² + x3 + x4)

(1 + x + x² + … + xn)2xn

=

(1 + x + x² + … + xn – 1)

(1 + x + x² + … + xn + 1)

 

Démonstration

On pose :

On calcule:

.

 

 

Racine ou puissance 1/2

=

=

Voir Application

=

Exemple

 

Voir suite en Degré supérieur / Calcul avec des radicaux (racines) / Calculs avec les racines carrées

Voir Factorisation des polynômes remarquables / Exemples d'application /

Calcul de la hauteur du pentagone (calculs avec radicaux)

 

Racine de la somme de cubes successifs

Exemples

Calcul >>>

Calcul >>>

 

 

 

 

Démonstration muette (ou illustrée)

 

*    L'aire du grand carré (a + b) est égale à la somme des aires des deux carrés et des deux rectangles:

(a + b)² = a² + 2ab + b²

 



*    L'aire du rectangle vertical est égale à la somme des aires du petit carré et des deux rectangles; elle est aussi égale à l'aire d'un grand carré (a²) auquel on retire un plus petit carré (b²).

 

(a + b) (a – b)  = a² – b²

 

Aire du rectangle à gauche = aire e l'équerre à droite.

 

 

Voir Nombre 169  / Construction de a², racine de a, 1/a / Calcul de la racine carrée

 

 

 

Produit de nombres consécutifs

 

*    (n – 1) n (n + 1) = n (n² – 1) = n3 – n

 


 

*    (n – 2) (n – 1) n (n + 1) (n + 2) = n (n4 – 5n2 + 4)

 

*    (n – 3) (n – 2) (n – 1) n (n + 1) (n + 2) (n+3) = n (n6 – 14n4 + 49n2 - 36)

 

Note: ces produits sont divisibles par n, le facteur central, et par k, la quantité de termes (impaire)

Ainsi: 5 x 6 x 7 x 8 x 9 = 15 120 = 7 x 5 x 432

 

 

Voir Calcul mental et factorielles tronquées / Divisibilité des produits de nombres consécutifs

 

 

 

 FORMULE de MOIVRE

 

 

  Suite Formule de De Moivre

 

IDENTITÉS avec complexes

x² + y²

=

(x – i . y)  (x + i . y)

y = 1 =>     x² + 1

=

(x – i)  (x + i)

x = 1 =>     1² + 1

=

(1 – i) (1 + i) = 2

Suite Pages des nombres complexes / Nombre 2

 

 

 

 

Suite

*      Identités pour degré supérieur à 2

*      Cube – Calcul mental

*      Formule du binôme

*      Somme des entiers, des carrés, des inverses…

*      Identité de Brahmagupta

*      Identités fractions

*      Identités trigonométriques

*      Identités nombres complexes

*      Identités entre puissances

*      Utilisation pour calcul de puissances complexes

Voir

*      Application aux multiplications

*      Applications aux divisions des puissances

*      Carré des nombres en aaa…ab

*      Constantes

*      Différences entre puissances

*      Égalités dans les triangles

*      Factorisation selon Fermat

*      FormulairesIndex

*      Identité de Lagrange

*      Identités trigonométriques

*      Isopérimètre

*      Pépites

*      Somme de carrés de nombres consécutifs

*      Somme des entiers, des carrés…

*      Somme et produit – Trouver les deux nombres

*      Tautochronie

*      Théorèmes

Site

*      A Collection of Algebraic Identities – Tito Piezas

Cette page

http://diconombre.fr/Wwwgvmm/Identite/Ident.htm

 

 

 

Continuité de liens:

 Identité degré 5 transférée