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Mathématiques · 4e

Factoriser une expression : cours de 4e

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

L'essentiel

  • Factoriser, c'est transformer une somme (ou une différence) en un produit : ka+kb=k(a+b)ka + kb = k(a + b) 5.
  • On s'appuie sur la distributivité de la multiplication sur l'addition, lue de droite à gauche 2.
  • Méthode : repérer le facteur commun, l'écrire devant une parenthèse, puis compléter la parenthèse terme par terme.
  • Si un terme est égal au facteur commun, il laisse un 1 dans la parenthèse : 27x+3=3(9x+1)27x + 3 = 3(9x + 1) 1.
  • Vérification : on développe le résultat et on doit retrouver l'expression de départ.

À quoi sert de factoriser ?

Tu sais déjà développer : transformer un produit comme 3(x+4)3(x + 4) en une somme 3x+123x + 12. Factoriser, c'est faire le chemin inverse. Tu pars d'une somme et tu cherches à la réécrire sous forme de produit.

Pourquoi s'embêter à faire ce trajet retour ? Parce qu'un produit est souvent plus pratique qu'une somme. Un produit se simplifie plus facilement dans une fraction, il permet de calculer de tête certains résultats, et plus tard, en 3e, il servira à résoudre des équations. Dans les ressources du programme, on trouve d'ailleurs l'idée de factoriser une expression numérique pour la calculer mentalement 4.

Dans ce cours, tu vas apprendre à reconnaître le facteur commun dans une expression, à l'écrire en facteur, et à contrôler ton résultat. Tu as besoin de deux acquis : développer avec la simple distributivité, et savoir réduire une expression.

Définition : somme et produit

Cette notion de « dernière opération » est la clé pour distinguer une somme d'un produit. Regarde ces deux écritures :

  • 3x+123x + 12 : pour la calculer, tu fais d'abord 3x3x, puis tu ajoutes 1212. La dernière opération est une addition : c'est une somme.
  • 3(x+4)3(x + 4) : tu calcules d'abord ce qui est entre parenthèses, puis tu multiplies par 33. La dernière opération est une multiplication : c'est un produit.

Les deux écritures représentent le même nombre, quelle que soit la valeur de xx. Seule la forme change. Le vocabulaire du programme parle de somme, de produit et de différence pour décrire ces écritures 2.

Le principe : la distributivité à l'envers

Quand tu développes, tu lis l'égalité de gauche à droite : tu passes de k(a+b)k(a + b) à ka+kbka + kb. Quand tu factorises, tu la lis de droite à gauche : tu passes de ka+kbka + kb à k(a+b)k(a + b). Le nombre ou la lettre kk, présent dans chaque terme, s'appelle le facteur commun. La factorisation s'appuie bien sur la propriété de distributivité 2.

Démonstration · Pourquoi le résultat est juste

Prenons 6x+96x + 9. On remarque que 6=3×26 = 3 \times 2 et 9=3×39 = 3 \times 3. On peut donc écrire :

6x+9=3×2x+3×36x + 9 = 3 \times 2x + 3 \times 3

Le nombre 33 apparaît dans les deux termes. Par distributivité, on regroupe :

3×2x+3×3=3(2x+3)3 \times 2x + 3 \times 3 = 3(2x + 3)

Pour être sûr, on développe : 3(2x+3)=6x+93(2x + 3) = 6x + 9. On retrouve l'expression de départ.

La méthode pas à pas

Factoriser en 5 gestesCinq étapes : repérer le facteur commun, écrire chaque terme avec lui, le placer devant une parenthèse, compléter la parenthèse, vérifier en développant.1RepérerCherche le facteur présent dans chaque terme.2DécomposerÉcris chaque terme comme un produit avec ce facteur.3SortirPlace le facteur commun devant une parenthèse.4CompléterMets ce qui reste de chaque terme, avec son signe.5VérifierDéveloppe : tu dois retrouver l'expression de départ.
  1. RepérerCherche le facteur présent dans chaque terme.
  2. DécomposerÉcris chaque terme comme un produit avec ce facteur.
  3. SortirPlace le facteur commun devant une parenthèse.
  4. CompléterMets ce qui reste de chaque terme, avec son signe.
  5. VérifierDéveloppe : tu dois retrouver l'expression de départ.
Factoriser en 5 gestes · Les étapes de la factorisation par facteur commun.

Quel facteur commun choisir ?

Pour 12x−3012x - 30, tu aurais pu choisir 22 ou 33 comme facteur commun, car 1212 et 3030 sont multiples de 22 et de 33. Tu aurais alors obtenu 2(6x−15)2(6x - 15) ou 3(4x−10)3(4x - 10). Ces écritures sont exactes, mais on peut encore les transformer : dans 2(6x−15)2(6x - 15), la parenthèse contient encore 66 et 1515, qui sont multiples de 33.

Factoriser pour calculer de tête

La factorisation ne sert pas qu'aux lettres. Avec des nombres seuls, elle transforme des calculs pénibles en calculs rapides. Les ressources d'accompagnement du programme évoquent cet automatisme : repérer un facteur commun dans une expression numérique pour la calculer mentalement 4.

Erreurs fréquentes et vérification

Ce que tu feras ensuite

Maîtriser la factorisation te prépare à l'étape suivante : prouver une égalité. Pour montrer que deux expressions sont égales, tu transformeras l'une des deux, en la développant ou en la factorisant, jusqu'à retrouver l'autre.

La notion dépasse largement le collège. Elle sert plus tard à simplifier des fractions, à résoudre des équations, et même en cryptographie, où la factorisation des grands nombres entiers en facteurs premiers est à la base d'un système de sécurité célèbre 5. Pour l'instant, retiens simplement que savoir passer d'une somme à un produit, et inversement, est un geste de base du calcul littéral.

Exercices corrigés

Exercice 1 Factoriser puis calculer

★☆☆Environ 6 min

  1. Factorise E=14x−21E = 14x - 21 en cherchant le plus grand facteur commun.
  2. Vérifie ton résultat en le développant.
  3. Calcule la valeur de EE pour x=5x = 5 en utilisant la forme factorisée.
Indice 1

Cherche le plus grand nombre qui divise à la fois 1414 et 2121.

Indice 2

Écris 14=7×214 = 7 \times 2 et 21=7×321 = 7 \times 3.

Voir la correction pas à pas
  1. Les diviseurs communs de 1414 et 2121 sont 11 et 77. Le plus grand est 77.

  2. On écrit 14x=7×2x14x = 7 \times 2x et 21=7×321 = 7 \times 3.

  3. On met 77 en facteur : E=7(2x−3)E = 7(2x - 3).

  4. Vérification : 7(2x−3)=14x−217(2x - 3) = 14x - 21. On retrouve l'expression de départ.

  5. Pour x=5x = 5 : E=7×(2×5−3)=7×7=49E = 7 \times (2 \times 5 - 3) = 7 \times 7 = 49.

E=7(2x−3)E = 7(2x - 3) et, pour x=5x = 5, E=49E = 49.

Exercice 2 Un calcul mental grâce au facteur commun

★★☆Environ 6 min

On pose A=45×17+45×3A = 45 \times 17 + 45 \times 3.

  1. Quel est le facteur commun ?
  2. Écris AA sous forme factorisée.
  3. Calcule AA de tête.
Indice 1

Quel nombre apparaît dans les deux produits ?

Indice 2

Après avoir mis ce nombre en facteur, additionne ce qui reste dans la parenthèse.

Voir la correction pas à pas
  1. Le nombre 4545 apparaît dans les deux produits : c'est le facteur commun.

  2. On le place devant une parenthèse : A=45×(17+3)A = 45 \times (17 + 3).

  3. On calcule la parenthèse : 17+3=2017 + 3 = 20.

  4. On termine : A=45×20=900A = 45 \times 20 = 900.

A=45×(17+3)=900A = 45 \times (17 + 3) = 900.

Exercice 3 Aire d'une figure composée

★★★Environ 8 min

Deux rectangles sont accolés par un côté de même longueur. Ils ont la même hauteur 66 cm. Le premier a pour base 2,52{,}5 cm, le second a pour base 7,57{,}5 cm.

  1. Écris l'aire totale sous forme d'une somme de deux produits.
  2. Factorise cette expression.
  3. Calcule l'aire totale en cm².
Indice 1

L'aire d'un rectangle est le produit de ses deux dimensions.

Indice 2

La hauteur 66 est présente dans chacun des deux produits.

Voir la correction pas à pas
  1. Aire du premier rectangle : 6×2,56 \times 2{,}5. Aire du second : 6×7,56 \times 7{,}5.

  2. Somme des aires : 6×2,5+6×7,56 \times 2{,}5 + 6 \times 7{,}5.

  3. Le facteur commun est 66 : on obtient 6×(2,5+7,5)6 \times (2{,}5 + 7{,}5).

  4. On calcule la parenthèse : 2,5+7,5=102{,}5 + 7{,}5 = 10.

  5. Aire totale : 6×10=606 \times 10 = 60 cm².

L'aire totale vaut 6060 cm², soit l'aire d'un grand rectangle de 66 cm sur 1010 cm.

Quiz

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

  1. Quelle est la forme factorisée de 6x+96x + 9 ?

  2. Quelle est la factorisation correcte de 27x+327x + 3 ?

  3. « 5x+105x + 10 se factorise en 5(x+10)5(x + 10). »

  4. Calcule 25×13+25×725 \times 13 + 25 \times 7 en factorisant par 2525.

  5. Quelles écritures sont des formes factorisées (la dernière opération est une multiplication) ?

    Plusieurs réponses possibles.

  6. Quelle égalité est exacte ?

  7. Quelle égalité traduit la propriété utilisée pour factoriser, avec kk, aa et bb trois nombres ?

Les questions qu'on se pose

Comment savoir quel facteur commun choisir ?

Regarde chaque terme de la somme. Pour les nombres, cherche un diviseur commun, de préférence le plus grand. Pour les lettres, regarde si la même lettre est présente dans tous les termes. Après avoir factorisé, contrôle la parenthèse : si ses termes ont encore un diviseur commun, continue.

Quelle est la différence entre factoriser et réduire ?

Réduire, c'est regrouper des termes semblables pour obtenir une écriture plus courte, comme 15x+18x=33x15x + 18x = 33x. Factoriser, c'est écrire sous forme d'un produit, comme 12x−30=6(2x−5)12x - 30 = 6(2x - 5). Dans les deux cas, on met un facteur commun en évidence, mais le résultat attendu n'est pas le même : une somme plus courte d'un côté, un produit de l'autre.

Comment vérifier que ma factorisation est juste ?

Développe-la avec la distributivité. Si tu retrouves exactement l'expression de départ, c'est juste. Par exemple, 4(2x+5)4(2x + 5) donne 8x+208x + 20. Cette vérification prend quelques secondes et évite la plupart des erreurs.

Que faire quand un terme est égal au facteur commun ?

Il reste un 11 à sa place dans la parenthèse. Comme 3=3×13 = 3 \times 1, on écrit 27x+3=3(9x+1)27x + 3 = 3(9x + 1). Si tu oublies ce 11, le terme disparaît et l'égalité devient fausse.

À quoi sert la factorisation en dehors des exercices ?

Elle permet de calculer de tête (par exemple 12×7+12×3=12×1012 \times 7 + 12 \times 3 = 12 \times 10), de simplifier des écritures fractionnaires et, plus tard, de ramener une équation à un produit de facteurs 5. Elle prépare aussi l'étape suivante du programme : prouver une égalité.

Sources

Programme visé : Mathématiques – Cycle 4 (classes de 5e, 4e, 3e) – Nombres et calculs – Calcul littéral et factorisation · Éduscol – Ministère de l'Éducation nationale

  1. Mathématiques – Cycle 4 (classes de 5e, 4e, 3e) – Nombres et calculs – Calcul littéral et factorisation, Éduscol – Ministère de l'Éducation nationale. Consulté le 12 novembre 2026.
  2. Attendus de fin d'année – Cycle 4 – Calcul littéral, Éduscol. Consulté le 12 novembre 2026.
  3. Exploitation pédagogique des évaluations – 4e – Calcul littéral, Éduscol. Consulté le 12 novembre 2026.
  4. Ressources d'accompagnement – Résoudre des problèmes avec le calcul littéral, Éduscol. Consulté le 12 novembre 2026.
  5. Factorisation, Wikipédia. Consulté le 12 novembre 2026.

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