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Mathématiques · Seconde

Intervalles et inégalités : exercices corrigés de 2de

Publié le 9 novembre 2026 · Mis à jour le 9 novembre 2026 · Signaler une erreur

L'essentiel

  • Un intervalle est un ensemble de nombres réels qui vérifient des inégalités ; le crochet est tourné vers l'intérieur si la borne est incluse, vers l'extérieur sinon.1
  • Les bornes −∞-\infty et +∞+\infty ont toujours un crochet ouvert.
  • Multiplier ou diviser une inégalité par un nombre négatif change le sens de l'inégalité.
  • ∣x−a∣|x-a| est la distance entre xx et aa ; ∣x−a∣≤r|x-a|\le r équivaut à x∈[a−r ; a+r]x\in[a-r\,;\,a+r].1
  • Pour une intersection, on garde ce qui est commun ; pour une réunion, tout ce qui appartient à l'un ou à l'autre.

Comment utiliser ces exercices

Les exercices sont classés du plus simple au plus délicat. Cherche d'abord seul, sur ton cahier, avec un brouillon de droite numérique : dessiner l'ensemble évite beaucoup d'erreurs. Si tu bloques, ouvre un indice, puis seulement après la correction. Compare chaque étape à ta propre rédaction, pas seulement le résultat final.

Les exercices

Exercice 1 Traduire des inégalités en intervalles

★☆☆Environ 5 min

Écris sous forme d'intervalle l'ensemble des réels xx qui vérifient :

  1. x>2x>2
  2. x≤−3x\le -3
  3. −2<x<3-2< x<3
  4. −1≤x<5-1\le x< 5
Indice 1

Regarde si la borne est comprise (signe ≤\le ou ≥\ge) ou exclue (signe << ou >>).

Indice 2

Pour x>2x>2, il n'y a pas de borne à droite : utilise +∞+\infty.

Voir la correction pas à pas
    1. x>2x>2 : la borne 2 est exclue et il n'y a pas de limite à droite. On écrit ]2 ; +∞[]2\,;\,+\infty[.
    1. x≤−3x\le -3 : la borne −3-3 est comprise, à gauche il n'y a pas de limite. On écrit ]−∞ ; −3]]-\infty\,;\,-3].
    1. −2<x<3-2<x<3 : les deux bornes sont exclues. On écrit ]−2 ; 3[]-2\,;\,3[.
    1. −1≤x<5-1\le x<5 : −1-1 est compris, 5 est exclu. On écrit [−1 ; 5[[-1\,;\,5[.

Chaque crochet traduit un signe : large (≤\le, ≥\ge) donne un crochet fermé, strict (<<, >>) donne un crochet ouvert.

Exercice 2 Appartenance à un intervalle

★☆☆Environ 6 min

On considère l'intervalle I=[2 ; 52[I=\left[2\,;\,\dfrac{5}{2}\right[. Parmi les nombres 22, 5\sqrt5, 73\dfrac{7}{3}, 52\dfrac52 et π\pi, lesquels appartiennent à II ?

Indice 1

Passe tout en écriture décimale approchée : 52=2,5\dfrac52=2{,}5, 5≈2,236\sqrt5\approx 2{,}236.

Indice 2

Fais attention à la borne 52\dfrac52 : le crochet est ouvert.

Voir la correction pas à pas
    1. L'intervalle II contient les réels xx tels que 2≤x<2,52\le x<2{,}5.
    1. 22 : borne gauche comprise, donc 2∈I2\in I.
    1. 5≈2,236\sqrt5\approx 2{,}236 : 2≤2,236<2,52\le 2{,}236<2{,}5, donc 5∈I\sqrt5\in I. On peut le justifier exactement : 4≤5<6,254\le5<6{,}25, d'où 2≤5<2,52\le\sqrt5<2{,}5.
    1. 73≈2,33\dfrac73\approx 2{,}33 : 2≤2,33<2,52\le 2{,}33<2{,}5, donc 73∈I\dfrac73\in I.
    1. 52=2,5\dfrac52=2{,}5 : la borne est exclue, donc 52∉I\dfrac52\notin I.
    1. π≈3,14>2,5\pi\approx3{,}14>2{,}5, donc π∉I\pi\notin I.

Les nombres 22, 5\sqrt5 et 73\dfrac73 appartiennent à II ; 52\dfrac52 et π\pi n'y appartiennent pas.

Exercice 3 Résoudre une inéquation du premier degré

★☆☆Environ 6 min

Résous l'inéquation 3x−5≤73x-5\le 7 et donne l'ensemble des solutions sous forme d'intervalle. Indique la borne de cet intervalle.

Indice 1

Commence par ajouter 5 aux deux membres.

Indice 2

Tu divises par 3, un nombre positif : le sens ne change pas.

Voir la correction pas à pas
    1. On ajoute 5 aux deux membres : 3x≤123x\le 12.
    1. On divise par 33, positif, donc le sens est conservé : x≤4x\le 4.
    1. L'ensemble des solutions est ]−∞ ; 4]]-\infty\,;\,4].
    1. Vérification : pour x=4x=4, 3×4−5=7≤73\times4-5=7\le7 est vrai ; pour x=5x=5, 3×5−5=10>73\times5-5=10>7, donc 5 n'est pas solution.

Les solutions sont ]−∞ ; 4]]-\infty\,;\,4] ; la borne est 44, et elle est incluse.

Exercice 4 Inéquation avec un coefficient négatif

★★☆Environ 7 min

Résous l'inéquation −2x+3>9-2x+3>9 et écris l'ensemble des solutions sous forme d'intervalle. Quelle est la borne ?

Indice 1

Soustrais d'abord 3 aux deux membres.

Indice 2

Tu vas diviser par −2-2 : que devient le sens de l'inégalité ?

Voir la correction pas à pas
    1. On soustrait 3 aux deux membres : −2x>6-2x>6.
    1. On divise par −2-2, un nombre négatif : le sens s'inverse, donc x<−3x<-3.
    1. L'ensemble des solutions est ]−∞ ; −3[]-\infty\,;\,-3[, avec un crochet ouvert car l'inégalité est stricte.
    1. Test : x=−4x=-4 donne −2×(−4)+3=11>9-2\times(-4)+3=11>9, vrai ; x=0x=0 donne 3>93>9, faux ; x=−3x=-3 donne 9>99>9, faux, ce qui confirme que −3-3 est exclu.

Les solutions sont ]−∞ ; −3[]-\infty\,;\,-3[ ; la borne est −3-3.

Exercice 5 Intersection et réunion

★★☆Environ 8 min

Soit A=[−2 ; 3[A=[-2\,;\,3[ et B=]0 ; 5]B=]0\,;\,5]. Détermine A∩BA\cap B et A∪BA\cup B.

Indice 1

Place AA et BB sur une même droite numérique avec deux couleurs.

Indice 2

Pour l'intersection, regarde la partie où les deux traits se superposent, et le crochet de chaque extrémité.

Voir la correction pas à pas
    1. x∈A∩Bx\in A\cap B signifie −2≤x<3-2\le x<3 et 0<x≤50<x\le5.
    1. La borne gauche la plus restrictive est 00 (exclue pour BB) ; la borne droite la plus restrictive est 33 (exclue pour AA).
    1. Donc A∩B=]0 ; 3[A\cap B=]0\,;\,3[.
    1. x∈A∪Bx\in A\cup B signifie xx dans AA ou dans BB. Comme AA et BB se chevauchent, leur réunion forme un seul morceau.
    1. Le plus petit élément est −2-2 (compris, dans AA) et le plus grand est 55 (compris, dans BB), donc A∪B=[−2 ; 5]A\cup B=[-2\,;\,5].

A∩B=]0 ; 3[A\cap B=]0\,;\,3[ et A∪B=[−2 ; 5]A\cup B=[-2\,;\,5].

Exercice 6 Double inégalité

★★☆Environ 8 min

Résous −1≤2x+3<9-1\le 2x+3<9 et écris l'ensemble des solutions sous forme d'intervalle.

Indice 1

Traite les trois membres en même temps : retire 3 partout.

Indice 2

Divise ensuite partout par 2, qui est positif.

Voir la correction pas à pas
    1. On soustrait 3 à chaque membre : −4≤2x<6-4\le 2x<6.
    1. On divise chaque membre par 22 (positif, le sens est conservé) : −2≤x<3-2\le x<3.
    1. L'ensemble des solutions est [−2 ; 3[[-2\,;\,3[.
    1. Test : x=−2x=-2 donne 2×(−2)+3=−12\times(-2)+3=-1, et −1≤−1-1\le-1 est vrai ; x=3x=3 donne 99, et 9<99<9 est faux, donc 3 est exclu.

Les solutions forment l'intervalle [−2 ; 3[[-2\,;\,3[.

Exercice 7 Valeur absolue et distance

★★★Environ 10 min

  1. Traduis ∣x−3∣≤2|x-3|\le 2 par une phrase sur les distances, puis écris l'ensemble des solutions sous forme d'intervalle.
  2. Calcule la longueur de cet intervalle.
  3. Résous de même ∣x+1∣<3|x+1|<3.
Indice 1

∣x−3∣|x-3| est la distance entre xx et 3 sur la droite numérique.

Indice 2

Pour ∣x+1∣|x+1|, écris x+1=x−(−1)x+1=x-(-1) : le centre est −1-1.

Voir la correction pas à pas
    1. ∣x−3∣≤2|x-3|\le2 signifie que la distance entre xx et 33 est au plus égale à 22.1
    1. Les nombres à distance au plus 2 de 3 vont de 3−2=13-2=1 à 3+2=53+2=5 : l'ensemble des solutions est [1 ; 5][1\,;\,5], les bornes étant comprises car l'inégalité est large.
    1. Longueur : 5−1=45-1=4. On retrouve 2×r2\times r avec r=2r=2.
    1. ∣x+1∣<3|x+1|<3 s'écrit ∣x−(−1)∣<3|x-(-1)|<3 : on cherche les réels à distance strictement inférieure à 3 de −1-1.
    1. Les bornes sont −1−3=−4-1-3=-4 et −1+3=2-1+3=2, exclues car l'inégalité est stricte : ]−4 ; 2[]-4\,;\,2[.

∣x−3∣≤2|x-3|\le2 équivaut à x∈[1 ; 5]x\in[1\,;\,5], de longueur 44 ; ∣x+1∣<3|x+1|<3 équivaut à x∈]−4 ; 2[x\in]-4\,;\,2[. Dans les deux cas, le centre est le milieu de l'intervalle.

Exercice 8 Un problème de budget

★★★Environ 10 min

Une salle de sport demande 12 € d'inscription, puis 2,50 € par séance. Léa dispose d'un budget maximal de 40 €. On note nn le nombre de séances.

  1. Écris une inéquation qui traduit la situation.
  2. Résous-la.
  3. Combien de séances Léa peut-elle faire au maximum ?
Indice 1

Le coût total pour nn séances est 12+2,5 n12+2{,}5\,n.

Indice 2

Le nombre de séances est un entier : attention à l'arrondi final.

Voir la correction pas à pas
    1. Le coût total est 12+2,5 n12+2{,}5\,n euros, et il doit être inférieur ou égal à 40 : 12+2,5 n≤4012+2{,}5\,n\le40.
    1. On soustrait 12 : 2,5 n≤282{,}5\,n\le28.
    1. On divise par 2,52{,}5, positif : n≤282,5=11,2n\le\dfrac{28}{2{,}5}=11{,}2.
    1. Comme nn est un entier naturel, les valeurs possibles sont 0,1,…,110,1,\dots,11.
    1. Vérification : pour n=11n=11, le coût est 12+27,5=39,512+27{,}5=39{,}5 € (acceptable) ; pour n=12n=12, il vaut 12+30=4212+30=42 € (dépassement).

Léa peut faire au maximum 11 séances. On arrondit par défaut : 12 séances dépasseraient le budget.

Les questions qu'on se pose

Comment savoir si je dois ouvrir ou fermer le crochet ?

Regarde le signe de l'inégalité. Avec ≤\le ou ≥\ge, la borne est comprise : crochet fermé, tourné vers le nombre. Avec << ou >>, la borne est exclue : crochet ouvert, tourné vers l'extérieur. Pour +∞+\infty et −∞-\infty, le crochet est toujours ouvert.

Pourquoi le sens de l'inégalité change-t-il quand je divise par un nombre négatif ?

Multiplier par un nombre négatif retourne la droite numérique : ce qui était à gauche passe à droite. Par exemple, 2<52<5 mais −2×2=−4-2\times2=-4 est plus grand que −2×5=−10-2\times5=-10. Teste toujours avec un nombre simple pour vérifier.

Quelle différence entre réunion et intersection ?

L'intersection A∩BA\cap B regroupe les nombres qui sont dans AA et dans BB : c'est la zone commune. La réunion A∪BA\cup B regroupe ceux qui sont dans AA ou dans BB. Dessiner les deux ensembles sur une droite numérique rend la réponse visible.

Sources

  1. Annexe programme de mathématiques Seconde - Eduscol, Éduscol - Ministère de l'Éducation nationale. Consulté le 9 novembre 2026.
  2. Programme de mathématiques Seconde (PDF complet), Ministère de l'Éducation nationale. Consulté le 9 novembre 2026.
  3. Cours Intervalles Inéquations 2nde - Académie de Normandie, Académie de Normandie. Consulté le 9 novembre 2026.
  4. Intervalle de confiance, Wikipédia. Consulté le 9 novembre 2026.
  5. Inégalité de Markov, Wikipédia. Consulté le 9 novembre 2026.

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