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Mathématiques · 4e

Double distributivité : cours de 4e

Publié le 12 novembre 2026 · Mis à jour le 12 novembre 2026 · Signaler une erreur

L'essentiel

  • Double distributivité : (a+b)(c+d)=ac+ad+bc+bd(a+b)(c+d)=ac+ad+bc+bd. Chaque terme de la première parenthèse multiplie chaque terme de la seconde.
  • On obtient quatre produits quand chaque parenthèse contient deux termes. On les écrit tous avant de réduire.
  • Le signe qui précède un terme voyage avec lui : (x−3)(x-3) contient les termes xx et −3-3.
  • On réduit ensuite en regroupant les termes semblables : x2+5x+3x+15x^2+5x+3x+15 devient x2+8x+15x^2+8x+15.
  • Pour contrôler, remplace xx par un nombre simple dans l'expression de départ et dans le résultat : les deux valeurs doivent être égales.

Ce que tu sais déjà : la simple distributivité

Tu sais déjà développer une expression comme 3(x+5)3(x+5). Le programme de cycle 4 demande de reconnaître les sommes et les produits, de nommer les termes et les facteurs, puis d'utiliser la distributivité simple sur des exemples numériques 1. Ce cours va un cran plus loin : on développe un produit de deux parenthèses. Le programme l'appelle la double distributivité, et il la relie au développement et à la factorisation d'expressions 1.

La règle de la double distributivité

Prenons le produit (a+b)(c+d)(a+b)(c+d). Il contient deux sommes multipliées l'une par l'autre. Pour le développer, on veut le transformer en une somme de produits simples, sans parenthèses.

Démonstration · Pourquoi cette égalité est vraie

On part de (a+b)(c+d)(a+b)(c+d) et on pose k=c+dk=c+d. L'expression devient (a+b)×k(a+b)\times k.

On applique la simple distributivité, en distribuant kk sur aa et sur bb :

(a+b)k=ak+bk(a+b)k=ak+bk

On remplace maintenant kk par c+dc+d :

ak+bk=a(c+d)+b(c+d)ak+bk=a(c+d)+b(c+d)

On applique encore la simple distributivité dans chacun des deux morceaux :

a(c+d)+b(c+d)=ac+ad+bc+bda(c+d)+b(c+d)=ac+ad+bc+bd

On a donc bien (a+b)(c+d)=ac+ad+bc+bd(a+b)(c+d)=ac+ad+bc+bd. La double distributivité n'est donc pas une règle nouvelle : c'est la simple distributivité, utilisée deux fois.

Une méthode en quatre gestes

Une méthode fixe évite les oublis. Elle marche pour n'importe quelle double distributivité, avec ou sans signes moins.

Les gestes pour développerQuatre étapes pour développer un produit de deux parenthèses : repérer, multiplier, écrire, réduire.1RepérerNote les termes de chaque parenthèse, avec leur signe.2MultiplierChaque terme de la 1re multiplie chaque terme de la 2e.3ÉcrirePose les quatre produits à la suite.4RéduireRegroupe les termes semblables.
  1. RepérerNote les termes de chaque parenthèse, avec leur signe.
  2. MultiplierChaque terme de la 1re multiplie chaque terme de la 2e.
  3. ÉcrirePose les quatre produits à la suite.
  4. RéduireRegroupe les termes semblables.
Les gestes pour développer · Les quatre gestes de la double distributivité.

Si tu aimes voir les choses en image, un tableau à double entrée range les quatre produits. On place les termes de la première parenthèse en lignes, ceux de la seconde en colonnes, et chaque case contient un produit. Tu les additionnes ensuite.

Le tableau de (x + 3)(x + 5)
×x+5
xx²5x
+33x15
Le tableau de (x + 3)(x + 5) · Chaque case est le produit d'un terme de la ligne par un terme de la colonne.

Dans ce tableau pour (x+3)(x+5)(x+3)(x+5), la somme des quatre cases est x2+5x+3x+15x^2+5x+3x+15. On retrouve le résultat x2+8x+15x^2+8x+15.

Quand il y a des signes moins

Les signes moins causent la majorité des erreurs. Une astuce règle presque tout : une soustraction est une addition d'un nombre négatif. Ainsi x−3x-3 est la somme des termes xx et −3-3. Le signe qui précède un terme fait partie de ce terme, et il voyage avec lui dans chaque produit.

Les erreurs fréquentes à éviter

Un exemple complet et le contrôle numérique

Attention : un contrôle réussi ne prouve pas que le développement est juste, car une erreur peut par hasard donner la même valeur pour un nombre précis. En revanche, un contrôle raté prouve qu'il y a une erreur. Pour être plus sûr, tu peux tester avec deux nombres différents.

À quoi ça sert, et ce qui vient ensuite

La double distributivité sert d'abord à écrire autrement une expression, en la transformant d'un produit en une somme. Elle sert aussi à calculer une aire. Si un rectangle a pour longueur (x+3)(x+3) et pour largeur (x+2)(x+2), son aire est (x+3)(x+2)=x2+5x+6(x+3)(x+2)=x^2+5x+6. On peut découper ce rectangle en quatre morceaux : un carré de côté xx, deux bandes et un petit rectangle. Cela ressemble beaucoup au tableau vu plus haut.

Le programme demande d'utiliser la double distributivité pour développer et pour factoriser des expressions dont le facteur est apparent 1. Factoriser, c'est faire le chemin inverse : tu passes d'une somme à un produit. Tu auras donc besoin de bien maîtriser le développement pour aller à la factorisation. Cette compétence prépare aussi la preuve d'une égalité : pour montrer que deux expressions sont égales, on développe l'une des deux et on retrouve l'autre.

Exercices corrigés

Exercice 1 Développer et contrôler une expression simple

★☆☆Environ 6 min

Développe et réduis A=(x+4)(x+6)A=(x+4)(x+6). Calcule ensuite la valeur de AA pour x=2x=2, d'abord avec l'expression de départ.

Indice 1

Écris les quatre produits avant de réduire.

Indice 2

Les termes 6x6x et 4x4x sont semblables.

Voir la correction pas à pas
  1. On repère les termes : xx et 44 dans la première parenthèse, xx et 66 dans la seconde.

  2. On écrit les quatre produits : x×x=x2x\times x=x^2, x×6=6xx\times6=6x, 4×x=4x4\times x=4x, 4×6=244\times6=24.

  3. On additionne : A=x2+6x+4x+24A=x^2+6x+4x+24.

  4. On réduit : A=x2+10x+24A=x^2+10x+24.

  5. On calcule avec x=2x=2 dans l'expression de départ : A=(2+4)(2+6)=6×8=48A=(2+4)(2+6)=6\times8=48.

  6. On contrôle avec le résultat développé : 4+20+24=484+20+24=48. Les deux valeurs sont égales.

A=x2+10x+24A=x^2+10x+24, et A=48A=48 pour x=2x=2. Le contrôle numérique confirme le développement.

Exercice 2 Un développement avec un signe moins

★★☆Environ 8 min

Développe et réduis B=(2x−3)(x+5)B=(2x-3)(x+5). Calcule ensuite la valeur de BB pour x=3x=3.

Indice 1

Le deuxième terme de la première parenthèse est −3-3, pas 33.

Indice 2

Les termes en xx sont 10x10x et −3x-3x.

Voir la correction pas à pas
  1. On repère les termes : 2x2x et −3-3 d'un côté, xx et 55 de l'autre.

  2. On écrit les produits : 2x×x=2x22x\times x=2x^2, 2x×5=10x2x\times5=10x, (−3)×x=−3x(-3)\times x=-3x, (−3)×5=−15(-3)\times5=-15.

  3. On additionne : B=2x2+10x−3x−15B=2x^2+10x-3x-15.

  4. On réduit : B=2x2+7x−15B=2x^2+7x-15.

  5. On calcule pour x=3x=3 avec l'expression de départ : B=(2×3−3)(3+5)=3×8=24B=(2\times3-3)(3+5)=3\times8=24.

  6. On contrôle avec le résultat : 2×9+7×3−15=18+21−15=242\times9+7\times3-15=18+21-15=24.

B=2x2+7x−15B=2x^2+7x-15, et B=24B=24 pour x=3x=3.

Exercice 3 L'aire d'un rectangle

★★☆Environ 8 min

Un rectangle a pour longueur (x+3)(x+3) cm et pour largeur (x+2)(x+2) cm. Exprime son aire A\mathcal{A} sous forme développée et réduite, puis calcule-la pour x=4x=4.

Indice 1

L'aire d'un rectangle est longueur ×\times largeur.

Indice 2

Remplace xx par 44 à la fin seulement.

Voir la correction pas à pas
  1. On écrit l'aire comme un produit : A=(x+3)(x+2)\mathcal{A}=(x+3)(x+2).

  2. On écrit les quatre produits : x×x=x2x\times x=x^2, x×2=2xx\times2=2x, 3×x=3x3\times x=3x, 3×2=63\times2=6.

  3. On additionne et on réduit : A=x2+2x+3x+6=x2+5x+6\mathcal{A}=x^2+2x+3x+6=x^2+5x+6, en cm².

  4. Pour x=4x=4 avec la forme factorisée : A=(4+3)(4+2)=7×6=42\mathcal{A}=(4+3)(4+2)=7\times6=42 cm².

  5. On contrôle avec la forme développée : 16+20+6=4216+20+6=42 cm².

A=x2+5x+6\mathcal{A}=x^2+5x+6, soit 4242 cm² pour x=4x=4.

Exercice 4 Une parenthèse à trois termes

★★★Environ 10 min

On généralise la méthode : chaque terme de la première parenthèse multiplie chaque terme de la seconde. Développe et réduis C=(3x−2)(2x2−x+4)C=(3x-2)(2x^2-x+4). Contrôle ensuite ton résultat avec x=1x=1.

Indice 1

Il y a deux termes dans la première parenthèse et trois dans la seconde : cela fait six produits.

Indice 2

Regroupe d'abord les termes en x2x^2, puis ceux en xx.

Voir la correction pas à pas
  1. On repère les termes : 3x3x et −2-2 d'un côté ; 2x22x^2, −x-x et 44 de l'autre.

  2. On multiplie 3x3x par chaque terme : 3x×2x2=6x33x\times2x^2=6x^3, 3x×(−x)=−3x23x\times(-x)=-3x^2, 3x×4=12x3x\times4=12x.

  3. On multiplie −2-2 par chaque terme : (−2)×2x2=−4x2(-2)\times2x^2=-4x^2, (−2)×(−x)=2x(-2)\times(-x)=2x, (−2)×4=−8(-2)\times4=-8.

  4. On additionne les six produits : C=6x3−3x2+12x−4x2+2x−8C=6x^3-3x^2+12x-4x^2+2x-8.

  5. On réduit : −3x2−4x2=−7x2-3x^2-4x^2=-7x^2 et 12x+2x=14x12x+2x=14x, donc C=6x3−7x2+14x−8C=6x^3-7x^2+14x-8.

  6. Contrôle pour x=1x=1 : à gauche (3−2)(2−1+4)=1×5=5(3-2)(2-1+4)=1\times5=5 ; à droite 6−7+14−8=56-7+14-8=5.

C=6x3−7x2+14x−8C=6x^3-7x^2+14x-8, et C=5C=5 pour x=1x=1.

Quiz

7 questions · correction immédiate · ton score reste sur ton appareil.

  1. Quel est le développement réduit de (x+2)(x+3)(x+2)(x+3) ?

  2. Quel est le développement réduit de (x−4)(x+1)(x-4)(x+1) ?

  3. Combien de produits obtient-on quand on développe (a+b)(c+d)(a+b)(c+d), avant de réduire ?

  4. L'égalité (x+5)2=x2+25(x+5)^2=x^2+25 est-elle vraie pour tout nombre xx ?

  5. Quel est le développement réduit de (2x−1)(3x+2)(2x-1)(3x+2) ?

  6. En écrivant 21=20+121=20+1 et 19=20−119=20-1, que vaut 21×1921\times19 ?

  7. Quel est le développement réduit de (−x+2)(x−3)(-x+2)(x-3) ?

Les questions qu'on se pose

Pourquoi faut-il toujours quatre produits ?

Parce que chaque terme de la première parenthèse doit être multiplié par chaque terme de la seconde. Avec deux termes dans chacune, cela fait 2×2=42\times2=4 produits. Si tu en écris moins, tu as oublié un morceau du résultat, et le contrôle numérique le montrera.

Comment gérer un signe moins devant un terme ?

Considère le signe comme faisant partie du terme. Dans (x−3)(x-3), les termes sont xx et −3-3. Quand tu multiplies, applique la règle des signes : deux signes moins donnent un plus, un seul donne un moins. Écrire les produits avec leurs signes entre parenthèses évite les erreurs.

Dois-je utiliser un tableau ou la méthode en ligne ?

Les deux donnent le même résultat. Le tableau rassure au début, car il montre les quatre cases. La méthode en ligne va plus vite quand tu es à l'aise. Choisis celle qui te fait oublier le moins de produits.

Comment être sûr de mon développement ?

Remplace xx par un petit nombre (comme 22) dans l'expression de départ puis dans le résultat. Si les deux valeurs diffèrent, il y a une erreur. Si elles sont égales, le résultat est probablement juste : teste un second nombre pour être plus sûr.

À quoi sert la double distributivité ensuite ?

Elle sert à développer, mais aussi à comprendre la factorisation, qui est le chemin inverse 1. Elle aide également à prouver des égalités entre expressions. Elle permet aussi de calculer des aires et de faire du calcul mental astucieux.

Sources

Programme visé : Programme de mathématiques pour le cycle 4 · Ministère de l'Éducation nationale

  1. Programme de mathématiques pour le cycle 4, Ministère de l'Éducation nationale. Consulté le 11 novembre 2026.
  2. Activité 1 : Écrire une expression littérale (Manuel Sesamath), Sesamath. Consulté le 12 novembre 2026.

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