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Chapitre 15 : Trigonométrie

Chapitre 15

Trigonométrie

Cours de mathématiques de 4ème

Chapitre 15 : Trigonométrie

A) Vocabulaire du triangle rectangle

B) Cosinus d’un angle aigu dans un triangle rectangle

Propriété : Dans un triangle $ABC$ rectangle en $A$, le rapport $\dfrac{BA}{BC}$ ne dépend que de la mesure de l’angle $\widehat{ABC}$.

Démonstration :  Sur la figure ci-dessous, $ABC$ est un triangle rectangle en $A$ et $A’BC’$ est un triangle rectangle en $A’$. Ces deux triangles ont leur angle aigu de sommet $B$ en commun.

Les droites $(AC)$ et $(A’C’)$ sont toutes les deux perpendiculaires à la droite $(AB)$ donc elles sont parallèles entre elles.
$A$ appartient au côté $[BA’]$.
$C$ appartient au côté $[BC’]$.
D’après le théorème de Thalès :
\[\dfrac{BA}{BA’}=\dfrac{BC}{BC’}(=\dfrac{AC}{A’C’})\]L’égalité des produits en croix permet d’écrire :
\[BA\times BC’=BC\times BA’\]Ainsi :
\[\dfrac{BA\times BC’}{BC\times BC’}=\dfrac{BC\times BA’}{BC\times BC’}\]Donc :
\[\dfrac{BA}{BC}=\dfrac{BA’}{BC’}\]Donc, le rapport $\dfrac{BA}{BC}$ dépend uniquement de la mesure de l’angle $\widehat{ABC}$.

Définition : Dans un triangle rectangle, le cosinus d’un angle aigu est égal au rapport:
\[\dfrac{\text{longueur du côté adjacent à cet angle}}{\text{longueur de l’ hypoténuse}}\]

Exemple : 

 

 

\[cos(\widehat{BAC})=\dfrac{AB}{AC}\]\[cos(\widehat{ACB})=\dfrac{BC}{AC}\]

Remarques :

  • Un cosinus n’a pas d’unité.
  • Le cosinus d’un angle aigu est un nombre toujours compris entre $0$ et $1$.

Exemple : Soit $ABC$ un triangle rectangle en $C$ tel que $AB=5~\text{cm}$ et $\widehat{ABC}=25$°. Calculer la longueur $BC$, arrondir au dixième.


Le triangle $ABC$ est rectangle en $C$:
\begin{eqnarray*}
cos(\widehat{ABC})&=&\dfrac{BC}{AB}\\
cos(25\text{°})&=&\dfrac{BC}{5}\\
\dfrac{cos(25\text{°})}{1}&=&\dfrac{BC}{5}\\
BC&=&\dfrac{5\times cos(25\text{°})}{1}\\
BC&\approx &4,5~~\text{cm (On utilise la touche cos de la calculatrice).}
\end{eqnarray*}

Exemple :  Soit $ABC$ un triangle rectangle en $C$ tel que $AC=2~\text{cm}$ et $BC=5~\text{cm}$. Calculer la mesure de l’angle $\widehat{BAC}$, arrondir au degré près.


Le triangle $ABC$ est rectangle en $C$, d’après le théorème de Pythagore :
\begin{eqnarray*}
AB^{2}&=&AC^{2}+BC^{2}\\
AB^{2}&=&2^{2}+5^{2}\\
AB^{2}&=&4+25\\
AB^{2}&=&29\\
AB&=&\sqrt{29}\\
AB&\approx &5,4~\text{cm}
\end{eqnarray*}
\begin{eqnarray*}
cos(\widehat{BAC})&=&\dfrac{AC}{AB}\\
cos(\widehat{BAC})&=&\dfrac{2}{5,4}\\
\widehat{BAC}&\approx &68\text{° (On utilise la touche arccos de la calculatrice).}
\end{eqnarray*}

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Épreuve commune de 4ème de mathématiques – Année 2022

Année 2022

Épreuve commune de 4ème de mathématiques

Le sujet de l’épreuve commune de mathématiques de l’année 2022 proposait aux élèves du collège 7 exercices traitant  de différents chapitres vus depuis le début de l’année de 4ème :

  • Tout d’abord, l’exercice 1 est un QCM sur le calcul littéral ;
  • Ensuite, l’exercice 2 propose un problème faisant intervenir des calculs de pourcentage ;
  • l’exercice 3 traite des probabilités ;
  • Après cela, l’exercice 4 permet de retravailler le théorème Pythagore et le théorème de Thalès ;
  • l’exercice 5 est un programme de calcul ;
  • l’exercice 6 est un exercice de géométrie permettant de travailler le théorème de Pythagore et sa réciproque ;
  • Enfin, l’exercice 7 traite de la proportionnalité.

Ci-dessous, retrouvez au format pdf à télécharger librement :

Le sujet de l’épreuve commune de 4ème de maths

Le corrigé de l’épreuve commune de 4ème de maths

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Chapitre 14 : Les équations

Chapitre 14

Les équations

Cours de mathématiques de 4ème

Chapitre 14 : Les équations

A) Équations du premier degré à une inconnue

Définition : Une équation est une égalité dans laquelle figurent un ou plusieurs nombres inconnus, désignés le plus souvent par des lettres.

Définition : Une équation est dite du premier degré à une inconnue $x$ lorsqu’elle peut s’écrire sous la forme $ax+b=cx+d$ (où $a,b,c$ et $d$ désignent des nombres avec $a\neq c$).

Exemple : $2,1x-0,4=1,3x+0,1$ est une équation du premier degré à une inconnue $x$.

Définition : Une solution d’une équation est une valeur de l’inconnue pour laquelle l’égalité est vrai.

Exemple : Les nombres $1$ et $-2$ sont-ils solutions de l’équation suivante :
\[3x+2=9x-4\]

  • Pour $\textcolor{red}{x=1}$ :

On calcule le membre de gauche : $3\times \textcolor{red}{1}+2=5$.
On calcule le membre de droite : $9\times \textcolor{red}{1}-4=5$.
Les résultats étant identiques on conclut que $1$ est solution de cette équation.

  • Pour $\textcolor{red}{x=-2}$ :

On calcule le membre de gauche : $3\times (\textcolor{red}{-2})+2=-6+2=-4$.

On calcule le membre de droite : $9\times (\textcolor{red}{-2})-4=-18-4=-22$.
Les résultats étant différents on conclut que $-2$ n’est pas solution de cette équation.

B) Résoudre une équation

Définition : Résoudre une équation c’est trouver toutes ses solutions.

Propriété : On obtient une nouvelle équation qui a les mêmes solutions que l’équation initiale lorsqu’on ajoute ou on soustrait un même nombre aux deux membres de cette équation.

Démonstration : Si $a=b$, on a $a-b=0$. Ainsi :

$(a+c)-(b+c)=a+c-b-c=a-b+c-c=a-b=0$.
Donc $a+c=b+c$.

Propriété : On obtient une nouvelle équation qui a les mêmes solutions que l’équation initiale lorsqu’on multiplie ou on divise par un même nombre non nul les deux membres de cette équation.

Démonstration : Si $a=b$, on a $a-b=0$. Ainsi :

$a\times c-b\times c=(a-b)\times c=0\times c=0$.
Donc $a\times c=b\times c$.

Exemples : Résoudre les équations suivantes :\begin{eqnarray*}
9x&=&-3x+30\\
9x\textcolor{red}{+3x}&=&-3x+30\textcolor{red}{+3x}\\
12x&=&30\\
\dfrac{12x}{\textcolor{red}{12}}&=&\dfrac{30}{\textcolor{red}{12}}\\
x&=&\dfrac{30}{12}
\end{eqnarray*}
La solution de cette équation est $\dfrac{30}{12}$. 

On peut noter :
\[S=\{\dfrac{30}{12}\}\]

 

\begin{eqnarray*}
2,1x-0,4&=&1,3x+0,1\\
2,1x-0,4\textcolor{red}{-1,3x}&=&1,3x+0,1\textcolor{red}{-1,3x}\\
0,8x-0,4&=&0,1\\
0,8x-0,4\textcolor{red}{+0,4}&=&0,1\textcolor{red}{+0,4}\\
0,8x&=&0,5\\
\dfrac{0,8x}{\textcolor{red}{0,8}}&=&\dfrac{0,5}{\textcolor{red}{0,8}}\\
x&=&0,625
\end{eqnarray*}
La solution de cette équation est 0,625. 

On peut noter :
\[S=\{0,625\}\]

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Chapitre 13 : Cône et volume

Chapitre 13

Cône et volume

Cours de mathématiques de 4ème

Chapitre 13 : Cône et volume

A) Représentation en perspective cavalière et patron

Définition : Un cône de révolution de sommet $S$ est le solide engendré par la rotation d’un triangle $SOM$ rectangle en $O$, autour de la droite $(SO)$.

  • Le disque de centre $O$ et de rayon $[OM]$ est la base de ce cône.
  • Le segment $[SM]$ est appelé une génératrice de ce cône.
  • La hauteur de ce cône est le segment $[SO]$ (ou la longueur $SO$).

Exemple : Un cône de sommet $S$, de hauteur $[SO]$ et de base le disque de centre $O$ et de rayon $[OM]$.

Exemple : Pour construire le patron du cône ci-dessous, il faut calculer la mesure de l’angle $\widehat{M’SM}$.


Longueur du cercle de centre $S$ et de rayon $7~\text{cm}$  :
\[2\times R\times \pi=2\times 7~\text{cm}\times \pi=14\pi~\text{cm}\]

La longueur de l’arc de cercle rouge est égale à la longueur du cercle de centre $O$ et de rayon $2~\text{cm}$ :
\[2\times R\times \pi=2\times 2~\text{cm}\times \pi=4\pi~\text{cm}\]

La longueur d’un arc de cercle est proportionnelle à la mesure de l’angle qui l’intercepte. Ainsi, pour calculer la mesure le l’angle $\widehat{M’SM}$, on utilise un tableau de proportionnalité :


L’égalité des produits en croix permet d’écrire :
\[14\pi\times x=360\times 4\pi\]Ainsi :
\begin{eqnarray*}
x&=&\dfrac{360\times 4\pi}{14\pi}\\
x&\approx& 103
\end{eqnarray*}

L’angle $\widehat{M’SM}$ mesure environ $103°$.

B) Volume d'un cône

Propriété : Le volume d’un cône de hauteur $h$ et de base d’aire $B$ est donné par la formule :
\[V=\dfrac{\text{Aire}_{\text{base}}\times \text{hauteur}}{3}=\dfrac{B\times h}{3}\]

En notant $r$ le rayon de disque de base, on obtient :
\[V=\dfrac{\pi\times r^{2}\times h}{3}\]

Exemple : Calculer le volume, en $\text{cm}^{3}$, d’un cône de hauteur $8~\text{cm}$ et de rayon de base $6~\text{cm}$.


Donner une valeur approchée à l’unité près.

Valeur exacte en $\text{cm}^{3}$ du volume de ce cône :
\[V=\dfrac{\pi\times (6~\text{cm})^{2}\times 8~\text{cm}}{3}=96\pi~\text{cm}^{3}\]

Valeur approchée en $\text{cm}^{3}$ et à l’unité près :
\[V\approx 301~\text{cm}^{3}\]

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Chapitre 12 : Division de nombres rationnels

Chapitre 12

Division de nombres rationnels

Cours de mathématiques de 4ème

Chapitre 12 : Division de nombres rationnels

A) Inverse d'un nombre rationnel non nul

Définition : L’inverse d’un nombre rationnel non nul $x$ est le nombre, qui multiplié par $x$, donne $1$.

Exemples :

  • L’inverse de $2$ est $0,5$ car $2\times 0,5=1$.
  • L’inverse de $-10$ est $-0,1$ car $-10\times (-0,1)=1$.

Propriétés :

  • L’inverse d’un nombre rationnel non nul $x$ est le nombre $\dfrac{1}{x}$.
  • $a$ et $b$ désignent deux nombres relatifs non nuls. L’inverse de $\dfrac{\textcolor{red}{a}}{\textcolor{green}{b}}$ est $\dfrac{\textcolor{green}{b}}{\textcolor{red}{a}}$.

Démonstrations :

  • $x\times \dfrac{1}{x}=\dfrac{x\times 1}{x}=\dfrac{x}{x}=1$

 

  • $\dfrac{a}{b}\times \dfrac{b}{a}=\dfrac{a\times b}{b\times a}=1$.

Exemples :

  • L’inverse de $\dfrac{3}{4}$ est $\dfrac{4}{3}$.
  • L’inverse de $\dfrac{-2}{7}$ est $\dfrac{7}{-2}$ c’est à dire $-\dfrac{7}{2}$.

B) Division de deux quotients

Propriété : Diviser par un nombre rationnel différent de $0$ revient à multiplier par son inverse. Ainsi, si $a$, $b$, $c$ et $d$ désignent des nombres relatifs avec $b\neq 0$, $c\neq 0$ et $d\neq 0$, on a:
\[\dfrac{a}{b}\div \dfrac{\textcolor{green}{c}}{\textcolor{red}{d}}=\dfrac{a}{b}\times \dfrac{\textcolor{red}{d}}{\textcolor{green}{c}}\]

Démonstration : $\dfrac{a}{b}\div \dfrac{c}{d}$ est le quotient de $\dfrac{a}{b}$ par $\dfrac{c}{d}$, c’est le nombre qui multiplié par $\dfrac{c}{d}$ donne $\dfrac{a}{b}$. Ainsi : \[\dfrac{c}{d}\times \left(\dfrac{a}{b}\div \dfrac{c}{d}\right)=\dfrac{a}{b}\] De plus, \[\dfrac{c}{d}\times \left(\dfrac{a}{b}\times \dfrac{d}{c}\right)=\dfrac{c}{d}\times \dfrac{a\times d}{b\times c}= \dfrac{c\times a\times d}{d\times b\times c}=\dfrac{a}{b}\] Ainsi, $\dfrac{a}{b}\times \dfrac{d}{c}$ est également le nombre qui multiplié par $\dfrac{c}{d}$ donne $\dfrac{a}{b}$. Donc : \[\dfrac{a}{b}\div \dfrac{c}{d}=\dfrac{a}{b}\times \dfrac{d}{c}\]

Exemples :

  • $A=\dfrac{-\dfrac{5}{3}~~~}{~\dfrac{6}{7}~}=-\dfrac{5}{3}\times \dfrac{7}{6}=-\dfrac{35}{18}$

 

  • $B=\dfrac{~~~\dfrac{5}{4}~~~}{-3~~~}=\dfrac{5}{4}\times \dfrac{1}{-3}=-\dfrac{5}{12}$

 

  • $C=\dfrac{-4~~}{~~\dfrac{7}{5}~~}=-4\times \dfrac{5}{7}=-\dfrac{20}{7}$

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Chapitre 11 : Le théorème de Thalès

Chapitre 11

Le théorème de Thalès

Cours de mathématiques de 4ème

Chapitre 11 : Le théorème de Thalès

A) Le théorème de Thalès

Propriété : $ABC$ est un triangle.
Si les points $M$ et $N$ sont des points respectifs des demi-droites $[AB)$ et $[AC)$ tels que les droites $(BC)$ et $(MN)$ sont parallèles, alors :
\[\dfrac{A\textcolor{red}{M}}{A\textcolor{blue}{B}}=\dfrac{A\textcolor{red}{N}}{A\textcolor{blue}{C}}=\dfrac{\textcolor{red}{MN}}{\textcolor{blue}{BC}}\]

Démonstration : Les droites $(BC)$ et $(MN)$ étant parallèles, les angles correspondants $\widehat{ABC}$ et $\widehat{AMN}$ et les angles correspondants $\widehat{ACB}$ et $\widehat{ANM}$ ont la même mesure.

Ainsi, les triangles $ABC$ et $AMN$ ont leurs angles deux à deux de même mesure (on dit que les deux triangles sont semblables).

Donc le triangle $ABC$ est un agrandissement (ou une réduction) du triangle $AMN$. On obtient donc les longueurs des côtés d’un des triangles en multipliant par un nombre non nul les longueurs des côtés de l’autre triangle. Ceci revient à dire que le tableau ci-dessous est un tableau de proportionnalité :

On peut alors écrire les égalités suivantes :
\[\dfrac{AM}{AB}=\dfrac{AN}{AC}=\dfrac{MN}{BC}\]

Remarques :
  • En présence d’une configuration de Thalès, le tableau ci-dessous est un tableau de proportionnalité :
  • Le triangle $AMN$ est un agrandissement ou une réduction du triangle $ABC$.
  • Le théorème de Thalès permet de calculer des longueurs.

B) Calculer une longueur avec le théorème de Thalès

Exemple : Soit un triangle tel que $AC = 7$ cm, $AB = 2,5$ cm et $BC = 8$ cm.
Soit $M$ un point appartenant au segment $[AB]$ tel que $AM = 1,7$ cm et $N$ le point d’intersection de la droite $(BC)$ avec la parallèle à $(AC)$ passant par $M$.

Calculer $BN$.

$M\in [AB]$

$N\in [BC]$

Les droites $(MN)$ et $(AC)$ sont parallèles.

D’après le théorème de Thalès :

\[\dfrac{BM}{BA}=\dfrac{BN}{BC}=\dfrac{MN}{AC}\]
\[\dfrac{0,8}{2,5}=\dfrac{BN}{8}=\dfrac{MN}{7}\]

Donc :
\[\dfrac{0,8}{2,5}=\dfrac{BN}{8}\]

Ainsi :
\[BN=\dfrac{0,8\times 8}{2,5}=2,56~\text{cm}\]

C) Justifier que deux droites ne sont pas parallèles

Propriété : $ABC$ est un triangle.
Si les points $M$ et $N$ sont des points respectifs des demi-droites $[AB)$ et $[AC)$ tels que $\dfrac{A\textcolor{red}{M}}{A\textcolor{blue}{B}}\neq \dfrac{A\textcolor{red}{N}}{A\textcolor{blue}{C}} $ alors les droites $(BC)$ et $(MN)$ ne sont pas parallèles.

Exemple : On donne les longueurs suivantes :
$AB = 6,3$ cm ; $BC = 4,9$ cm ; $AE = 17$ cm et $DE = 7$ cm.
Les droites $(BD)$ et $(CE)$ sont-elles parallèles ? Justifier la réponse.

\[
\left.
\begin{array}{ccccc}
\dfrac{AB}{AC}&=&\dfrac{6,3}{11,2}&=&\dfrac{9}{16}\\
\\
\dfrac{AD}{AE}&=&\dfrac{10}{17}&
\end{array}
\right\}\mbox{Donc}~~\dfrac{AB}{AC}\neq \dfrac{AD}{AE}
\]Donc les droites $(BD)$ et $(CE)$ ne sont pas parallèles.

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Chapitre 10 : Les puissances

Chapitre 10

Les puissances

Cours de mathématiques de 4ème

Chapitre 10 : Les puissances

A) Puissance de 10 d’exposant entier positif

Définition : $n$ désigne un nombre entier avec $n\geq 1$. Le produit de $n$ facteurs tous égaux à $10$ se note $10^{n}$.
\[10^{n}=\underbrace{10\times 10\times 10\times …\times 10}_{\text{n fois}}=\underbrace{10…0}_{\text{n zéros}}\]

  • $10^{n}$ se lit $10$ exposant $n$  ou  $10$ puissance $n$.
  • Le nombre $n$ est appelé l’exposant.

Remarque : Par convention : $10^{0}=1$

Exemples :

  • $10^{3}=10\times 10\times 10=1~000$
  • $10^{7}=10~000~000$
  • $10^{1}=10$

B) Puissances de 10 d’exposant entier négatif

Définition : $n$ désigne un nombre entier supérieur ou égal à $1$. Le nombre $10^{-n}$ est l’inverse de $10^{n}$.

Propriété : $n$ désigne un nombre entier supérieur ou égal à $1$.
\[10^{-n}=\dfrac{1}{10^{n}}=\dfrac{1}{\underbrace{10\times 10\times 10\times …\times 10}_{{\text{n fois}}}}=\underbrace{0,0…1}_{\text{n zéros}}\]

Exemples :

  • $10^{-3}=0,001$
  • $10^{-7}=0,000~000~1$
  • $10^{-1}=0,1$

C) Notation scientifique d’un nombre décimal

Définition : La notation scientifique d’un nombre décimal est l’unique écriture de la forme $a\times 10^{n}$ dans laquelle :

  • $a$ est un nombre décimal qui possède un seul chiffre avant la virgule, ce chiffre étant non nul ;
  • $n$ est un nombre entier relatif.

Exemples :

  • $189~700=1,897\times 10^{5}$
  • $0,003~94=3,94\times 10^{-3}$

Exemples : Comparer $789,3\times 10^{-5}$ et $0,005~69$.

Notation scientifique de $789,3\times 10^{-5}$ :
\[789,3\times 10^{-5}=7,893\times 10^{2}\times 10^{-5}=7,893\times \dfrac{100}{100~000}=7,893\times \dfrac{1}{1~000}=7,893\times 10^{-3}\]

Notation scientifique de $0,005~69$ :
\[0,005~69=5,69\times 10^{-3}\]

On compare d’abord les exposants des puissances de $10$. Si les exposants sont égaux comme ici, on compare les facteurs placés devant les puissances de $10$.
$7,893>5,69$ donc $789,3\times 10^{-5}>0,005~69$.

D) Les préfixes de nano à giga

Exemples :

  • $1~\text{GW}=10^{9}~\text{W}$
  • $1~\text{nm}=10^{-9}~\text{m}$

E) Puissances d’un nombre relatif d’exposant positif

Définition : Pour tout nombre relatif $a$ et pour tout nombre entier $n\geq 1$ :
\[\underbrace{a\times a …\times a}_{\text{n fois}}~\text{s’écrit}~a^{n}\]$a^{n}$ se lit  $a$ exposant $n$ ou $a$ puissance $n$.

Remarques :

  • Par convention : $a^{0}=1$.
  • $a^{1}=a$
  • $a^{2}$ se lit aussi $a$ au carré.
  • $a^{3}$ se lit aussi $a$ au cube.

Exemples :

  • $4^{5}=4\times 4\times 4\times 4 \times 4=1~024$
  • $(-3)^{4}=(-3)\times (-3)\times (-3)\times (-3)=81$
  • $-3^{4}=-3\times 3\times 3\times 3=-81$
  • $\left(\dfrac{5}{6}\right)^{3}=\dfrac{5^{3}}{6^{3}}=\dfrac{5\times 5\times 5}{6\times 6\times 6}=\dfrac{125}{216}$

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Chapitre 9 : Multiplication de nombres rationnels

Chapitre 9

Multiplication de nombres rationnels

Cours de mathématiques de 4ème

Chapitre 9 : Multiplication de nombres rationnels

A) Multiplier deux nombres rationnels

Règle : Pour multiplier deux nombres en écriture fractionnaire :

  •  on multiplie les numérateurs entre eux ;
  • on multiplie les dénominateurs entre eux.
    $a$, $b$, $c$ et $d$ représentent quatre nombres décimaux, avec $c\neq 0$ et $d\neq 0$ :
    \[\dfrac{\textcolor{blue}{a}}{\textcolor{red}{c}}\times \dfrac{\textcolor{blue}{b}}{\textcolor{red}{d}}=\dfrac{\textcolor{blue}{a\times b}}{\textcolor{red}{c\times d}}\]

Démonstration à partir d’un exemple :
Par définition du quotient de deux nombres :
\[5\times \dfrac{4}{5}=4~~\text{et}~~3\times \dfrac{2}{3}=2\]$\dfrac{4\times 2}{5\times 3}$ est le nombre qui multiplié par $5\times 3$ donne $4\times 2$ :
$(5\times 3)\times \dfrac{4\times 2}{5\times 3}=4\times 2$
Or $(5\times 3)\times (\dfrac{4}{5}\times \dfrac{2}{3})=(5\times \dfrac{4}{5})\times (3\times \dfrac{2}{3})=4\times 2$.
Ainsi :
$\dfrac{4}{5}\times \dfrac{2}{3}=\dfrac{4\times 2}{5\times 3}$

Exemples :

  • \[\dfrac{2}{3}\times \dfrac{4}{5}=\dfrac{2\times 4}{3\times 5}=\dfrac{8}{15}\]

 

 

  • \[\dfrac{4,2}{7}\times \dfrac{3}{1,2}=\dfrac{4,2\times 3}{7\times 1,2}=\dfrac{12,6}{8,4}\]

 

  • \[2\times \dfrac{4}{3}=\dfrac{2}{\textcolor{red}{1}}\times \dfrac{4}{3}=\dfrac{2\times 4}{1\times 3}=\dfrac{8}{3}\]

Exemple : Il est parfois utile de simplifier les fractions avant de se lancer dans les calculs.
\[\dfrac{25}{40}\times \dfrac{16}{20}=\dfrac{25\times 16}{40\times 20}=\dfrac{5\times 5\times 8\times 2}{8\times 5\times 5\times 4}=\dfrac{2}{4}=\dfrac{1}{2}\]

B) Prendre une fraction d’une quantité

Règle : Pour prendre une fraction d’une quantité, on multiplie cette fraction par cette quantité.

Exemple : Un triathlon se présente sous la forme d’un parcours de $20~\text{km}$ partagé en trois parties :

  • natation pendant $\dfrac{1}{20}$ du parcours ;
  • vélo pendant $\dfrac{3}{4}$ du parcours ;
  • course à pied pendant le reste du parcours.
  1. Calculer la distance parcourue à la nage.

On calcule $\dfrac{1}{20}$ de $20~\text{km}$ :

$\dfrac{1}{20}\times 20~\text{km}=\dfrac{1\times 20~\text{km}}{20}=\dfrac{20~\text{km}}{20}=1~\text{km}~~(\text{ou}~~\dfrac{1}{20}\times 20~\text{km}=0,05\times 20~\text{km}=1~\text{km})$

On nage donc pendant $1~\text{km}$.

    2. Calculer la distance parcourue à vélo.

On calcule $\dfrac{3}{4}$ de $20~\text{km}$ :

$\dfrac{3}{4}\times 20~\text{km}=\dfrac{3\times 20~\text{km}}{4}=\dfrac{60~\text{km}}{4}=15~\text{km}$

On pédale donc pendant $15~\text{km}$.

    3. En déduire la distance parcourue en courant.

$20~\text{km}-1~\text{km}-15~\text{km}=4~\text{km}$
On court donc pendant $4~\text{km}$.

C) Enchaînement d’opérations

Il faut évidemment respecter les priorités opératoires pour calculer des expressions avec des nombres en écriture fractionnaire.

Exemples : Calculer les expressions suivantes :
\begin{eqnarray*}
A&=&\dfrac{7}{4}-\textcolor{red}{\dfrac{3}{4}\times \dfrac{3}{2}}\\
A&=&\dfrac{7}{4}-\dfrac{9}{8}\\
A&=&\dfrac{7\textcolor{red}{\times 2}}{4\textcolor{red}{\times 2}}-\dfrac{9}{8}\\
A&=&\dfrac{14}{8}-\dfrac{9}{8}\\
A&=&\dfrac{5}{8}
\end{eqnarray*}

  \begin{eqnarray*} B&=&\left(\textcolor{red}{\dfrac{5}{6}+\dfrac{7}{4}}\right) \times \dfrac{3}{5}\\ B&=&\left(\dfrac{5\textcolor{red}{\times 2}}{6\textcolor{red}{\times 2}}+\dfrac{7\textcolor{red}{\times 3}}{4\textcolor{red}{\times 3}}\right)\times \dfrac{3}{5}\\ B&=&\left(\dfrac{10}{12}+\dfrac{21}{12}\right)\times \dfrac{3}{5}\\ B&=&\dfrac{31}{12}\times \dfrac{3}{5}\\ B&=&\dfrac{93}{60}\\ B&=&\dfrac{93\div 3}{60\div 3}\\ B&=&\dfrac{31}{20} \end{eqnarray*}

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Chapitre 8 : La réciproque du théorème de Pythagore

Chapitre 8

Réciproque du théorème de Pythagore

Cours de mathématiques de 4ème

Chapitre 8 : Réciproque du théorème de Pythagore

Propriété (Réciproque du théorème de Pythagore) : Si le carré de la longueur du plus grand côté d’un triangle est égal à la somme des carrés des longueurs des deux autres côtés, alors ce triangle est rectangle.

Remarque : Cette propriété permet de prouver qu’un triangle est rectangle ou non.

Exemple : Le triangle $I JK$ est-il rectangle ?

$$
\left.
\begin{array}
~IK^{2}=17^{2}=289 \\
IJ^{2}+JK^{2}=8^{2}+15^{2}=64+225=289
\end{array}
\right \} ~\text{Donc}~IK^{2}=IJ^{2}+JK^{2}
$$

Ainsi, l’égalité de Pythagore est vérifiée donc le triangle $IJK$ est rectangle en $J$.

Propriété : Si le carré de la longueur du plus grand côté d’un triangle n’est pas égal à la somme des carrés des longueurs des deux autres côtés, alors ce triangle n’est pas rectangle.

Exemple : Le triangle $ABC$ est-il rectangle ?

$$
\left.
\begin{array}
~AC^{2}=6^{2}=36 \\
AB^{2}+BC^{2}=5^{2}+3^{2}=25+9=34
\end{array}
\right \} ~\text{Donc}~AC^{2}\neq AB^{2}+BC^{2}
$$

Ainsi, l’égalité de Pythagore n’est pas vérifiée donc le triangle $ABC$ n’est pas rectangle en $B$.

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Chapitre 7 : Les nombres premiers

Chapitre 7

Nombres premiers

Cours de mathématiques de 4ème

Chapitre 7 : Les nombres premiers

A) Nombres premiers

Définition : Un nombre premier est un nombre qui n’a que deux diviseurs : 1 et lui-même.

Exemples :

  • $12$ n’est pas un nombre premier car il est divisible par :

$1~-~2~-~3~-~4~-~6~-~12$

  • $1$ n’est pas un nombre premier car il admet un seul diviseur, lui-même.
  • $0$ n’est pas un nombre premier car il est divisible par n’importe quel nombre non-nul.
  • Liste des nombres premiers inférieurs à $100$ :
    $2~-~3~-~5~-~7~-~11~-~13~-~17~-~19~-~23~-~29~-~31~-~37~-~41~-~43~-~47~-~53~-~59~-~61~-~71~-~73~-~79~-~83~-~89~-~97$

B) Décomposition en produit de facteurs premiers

Propriété (admise) : Un nombre entier supérieur ou égal à $2$ se décompose en produit de facteurs premiers. Cette décomposition est unique, à l’ordre près.

Exemple : Décomposition de $90$ en produit de facteurs premiers.

  • 1ère Méthode : on cherche les diviseurs premiers de $90$ dans l’ordre croissant.
    \begin{eqnarray*}
    90&=&2\times 45\\
    90&=&2\times 3\times 15\\
    90&=&2\times 3\times 3\times 5\\
    90&=&2\times 3^{2}\times 5
    \end{eqnarray*}
  • 2ème Méthode : on écrit d’abord un produit quelconque de $90$.

\begin{eqnarray*}
90&=&9\times 10\\
90&=&3\times 3\times 2\times 5\\
90&=&2\times 3\times 3\times 5\\
90&=&2\times 3^{2}\times 5
\end{eqnarray*}

Exemple : Simplifier la fraction $\dfrac{75}{90}$ en utilisant les décompositions en produit de facteurs premiers de $75$ et de $90$.

Décomposition de $75$ en produit de facteurs premiers :

\[75=15\times 5=3\times 5\times 5=3\times 5^{2}\]

Ainsi :

\[\dfrac{75}{90}=\dfrac{3\times 5\times 5}{2\times 3\times 3\times 5}=\dfrac{5}{2\times 3}=\dfrac{5}{6}\]

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Chapitre 6 : La proportionnalité

Chapitre 6

La proportionnalité

Cours de mathématiques de 4ème

Chapitre 6 : La proportionnalité

A) Calculer une quatrième proportionnelle

Vocabulaire : Dans un tableau de proportionnalité, lorsqu’on connaît trois nombres non nuls, on peut calculer le quatrième nombre manquant. Ce nombre manquant est appelé une quatrième proportionnelle.

Propriété : Le tableau ci-dessous représente une situation de proportionnalité. On peut alors écrire l’égalité des produits en croix : \[\textcolor{red}{a}\times \textcolor{red}{d}=\textcolor{blue}{b}\times \textcolor{blue}{c}\]

Démonstration : Ce tableau est un tableau de proportionnalité donc les quotients $\dfrac{a}{b}$ et $\dfrac{c}{d}$ sont égaux.
Ainsi,
\[\dfrac{a}{b}=\dfrac{c}{d}\]Donc :
\[\dfrac{a\times d}{b\times d}=\dfrac{c\times b}{d\times b}\]Ces deux fractions ont des dénominateurs égaux, donc leurs numérateurs sont également égaux :
\[a\times d=b\times c\]

Exemples : $4$ kg de cerises coûtent $11,20$ euros. Combien coûtent $5$ kg de cerises ?

\begin{eqnarray*}
4\times x&=&5\times 11,20\\
x&=&\dfrac{5\times 11,20}{4}\\
x&=&14
\end{eqnarray*}
$5$ kg de cerises coûtent $14$ euros.

B) Reconnaître un graphique représentant une situation de proportionnalité

Propriétés (admises) :

  • Dans un repère, toute situation de proportionnalité se représente graphiquement par des points alignés avec l’origine du repère.
  • Dans un repère, tout graphique dont les points sont alignés avec l’origine du repère représente une situation de proportionnalité.

Exemples : Le(s)quel(s) de ces trois graphiques représentent une situation de proportionnalité ?

  • Cas 1 : Les points sont alignés avec l’origine du repère donc c’est une situation de proportionnalité.
  • Cas 2 : Les points sont alignés mais pas avec l’origine du repère donc ce n’est pas une situation de proportionnalité.
  • Cas 3 : Les points ne sont pas alignés donc ce n’est pas une situation de proportionnalité.

C) Appliquer ou calculer un pourcentage

Propriété : $p$ désigne un nombre. Calculer $p\%$ d’une quantité c’est multiplier cette quantité par $\dfrac{p}{100}$.

Exemple : Calculer $30 \%$ de $50~\text{L}$.

\[\dfrac{30}{100}\times 50~\text{L}=0,30\times 50~\text{L}=15~\text{L}\]

$30 \%$ de $50~\text{L}$ c’est donc $15~\text{L}$.

Méthode : Calculer un pourcentage revient à écrire une proportion de dénominateur 100.

Exemple : $7$ élèves sur $28$ sont gauchers. Quel est le pourcentage de gauchers ? \begin{eqnarray*} \dfrac{7}{28}&=&\dfrac{x}{100}\\ x&=&\dfrac{7\times 100}{28}\\ x&=&25 \end{eqnarray*} Donc $25\%$ de ces élèves sont gauchers.

D) Agrandissement-réduction

Définition : Agrandir ou réduire une figure, c’est construire une figure de même forme en multipliant les longueurs de la figure initiale par un nombre $k$ strictement positif.

Vocabulaire : On dit que $k$ est le rapport (ou coefficient) d’agrandissement ou de réduction.

  • Si $k>1$, il s’agit d’un agrandissement.
  • Si $0<k<1$, il s’agit d’une réduction.

Propriétés : Dans un agrandissement ou une réduction, de rapport $k$ :

  • les longueurs sont toutes multipliées par $k$ ;
  • les mesures des angles sont conservées.

Exemple : Sur la figure ci-dessous, le triangle $A’B’C’$ est un agrandissement du triangle $ABC$. Les longueurs ont été multipliées par $1,5$.

En effet :
\[3~\text{cm}\textcolor{red}{\times 1,5}=4,5~\text{cm}~~~~4~\text{cm}\textcolor{red}{\times 1,5}=6~\text{cm}~~~~5~\text{cm}\textcolor{red}{\times 1,5}=7,5~\text{cm}\]

La mesure des angles est en revanche conservée.

Propriétés : Dans un agrandissement ou une réduction de rapport $k$ :

  • l’aire d’une surface est multipliée par $k^{2}$ ;
  • le volume d’un solide est multiplié par $k^{3}$.

Exemple : Sur la figure ci-dessous, le 2ème pavé droit est un agrandissement du 1er pavé droit de coefficient $2$.

Or :
\[V_{\text{pavé droit 1}}=1~\text{cm}\times 1~\text{cm}\times 2~\text{cm}=2~\text{cm}^{3}\]\[V_{\text{pavé droit 2}}=2~\text{cm}\times 2~\text{cm}\times 4~\text{cm}=16~\text{cm}^{3}\]

Le volume a été multiplié par $2^{3}=8$.

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Chapitre 5 : Pyramide

Chapitre 5

Pyramide et volume

Cours de mathématiques de 4ème

Chapitre 5 : Pyramide et volume

A) Représentation en perspective cavalière et patron

Définition : Une pyramide est un solide dont :

  • une face est un polygone, appelée base ;
  • les autres faces sont des triangles qui ont un sommet commun appelé le sommet de la pyramide. Ces faces sont
    les faces latérales de la pyramide ;
  • la hauteur d’une pyramide de sommet S est le segment [SH] perpendiculaire à la base.

Exemple : La pyramide SABCDE :

Exemple : Un patron d’une pyramide régulière :

B) Volume d’une pyramide régulière

Propriété : Le volume d’une pyramide est donnée par la formule :
\[V=\dfrac{A_{base}\times hauteur}{3}\]

Exemple : Calculer le volume de la pyramide ci-dessous :

\[V=\dfrac{6~\text{cm}\times 4~\text{cm}\times 5~\text{cm}}{3}=40~\text{cm}^{3}\]

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Chapitre 4 : Probabilités

Chapitre 4

Probabilités

Cours de mathématiques de 4ème

Chapitre 4 : Probabilités

A) Notion d’événement

Définition : Un événement est constitué par certaines issues d’une expérience aléatoire. On dit que chacune de ces issues réalise l’événement.

Exemple : On fait tourner la roue de loterie ci-dessous pour gagner un lot.


Les issues de l’expérience sont : gagner une casquette, gagner des bonbons, gagner un jouet, gagner un T-shirt.
L’événement A : « Gagner un vêtement » est constitué de deux issues : gagner une casquette et gagner un T-shirt.

B) Probabilité d’un événement

Définition : La probabilité d’un événement est égale au quotient de nombre d’issues favorables (issues dans lesquelles on obtient le résultat) par le nombre total d’issues possibles.

Propriétés :

  • La probabilité d’un événement est un nombre compris entre $0$ et $1$.
  • La somme des probabilités des issues d’une expérience aléatoire est égale à $1$.

Exemple : On tire au hasard une carte dans un jeu de $32$ cartes. La probabilité de l’événement « La carte tiré est un Coeur » est $\dfrac{8}{32}$. En effet, il y a $8$ coeurs sur $32$ cartes au total.

Remarques : Une probabilité peut s’exprimer sous diverses formes (décimale, fractionnaire, pourcentage).

Propriétés :

  •  La probabilité d’un événement qui se produit nécessairement (événement certain) est égale à $1$.
  • La probabilité d’un événement qui ne peut pas se produire (événement impossible) est égale à $0$.

C) Événements incompatibles et événements contraires

Définition : Deux événements sont incompatibles s’ils ne peuvent pas se réaliser en même temps.

Exemple : On imagine qu’un tireur tire parfaitement au hasard sur la cible ci-contre, sans jamais la rater. Tous les carrés sont concentriques et leurs côtés ont pour mesure $a$, $2a$ et $3a$. Quelle est la probabilité pour qu’il gagne au moins $5$ points? La probabilité relative à une région est le rapport de son aire à celle de la cible. Pour calculer la probabilité qu’il gagne au moins $5$ points, on peut calculer la probabilité des événements incompatibles « gagner $5$ points » et « gagner $10$ points » :
  • Probabilité de gagner $5$ points : \[\dfrac{2a\times 2a-a\times a}{3a\times 3a}=\dfrac{4a^{2}-a^{2}}{9a^{2}}=\dfrac{3a^{2}}{9a^{2}}=\dfrac{3}{9}\]
  • Probabilité de gagner $10$ points : \[\dfrac{a\times a}{3a\times 3a}=\dfrac{a^{2}}{9a^{2}}=\dfrac{1}{9}\]
  • De manière intuitive, on additionne les probabilités précédentes pour obtenir la probabilité de gagner au moins $5$ points : \[\dfrac{3}{9}+\dfrac{1}{9}=\dfrac{4}{9}\]

Propriété : Si deux événements sont incompatibles, la probabilité que l’un ou l’autre se réalise est égale à la somme de leurs probabilités.

Définition : L’événement contraire d’un événement est celui qui se réalise lorsque l’événement n’a pas lieu.

Propriété : La somme d’un événement et de son contraire est égale à $1$.

Démonstration : Un événement et son contraire sont incompatibles et la réalisation de l’un ou de l’autre est certaine. Donc la somme de leur probabilité est égale à 1.

Exemple : Retour à l’exemple précédent.
N’y a-t-il pas un moyen plus rapide de calculer la probabilité que le joueur gagne au moins $5$ points ?

On peut calculer l’événement contraire de « gagner au moins $5$ points » c’est à dire « gagner $1$ point » :

\[\dfrac{3a\times 3a-2a\times 2a}{3a\times 3a}=\dfrac{9a^{2}-4a^{2}}{9a^{2}}=\dfrac{5}{9}\]

La somme de ces $2$ événements contraires étant égale à $1$, on en déduit :

\[\dfrac{5}{9}+?=1~(\text{ou}~\dfrac{9}{9})\]

La probabilité que le joueur gagne au moins $5$ points est de $\dfrac{4}{9}$.

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Chapitre 3 : La simple distributivité

Chapitre 3

La simple distributivé

Cours de mathématiques de 4ème

Chapitre 3 : La simple distributivité

A) La distributivité de la multiplication par rapport à l’addition

Propriété (admise) : $k$, $a$, $b$ sont des nombres relatifs quelconques :

$\textcolor{red}{k} \times (a+b)=\textcolor{red}{k}\times a + \textcolor{red}{k}\times b$

Propriété : $k$, $a$, $b$ sont des nombres relatifs quelconques :

$\textcolor{red}{k} \times (a-b)=\textcolor{red}{k}\times a~-~\textcolor{red}{k}\times b$

Démonstration :

$k\times (a-b)=k\times (a+(-b))=k\times a+k\times (-b)=k\times a-k\times b$

Vocabulaire : On dit que la multiplication est distributive par rapport à l’addition ou à la soustraction.

B) Développer

Définition : Développer une expression, c’est transformer une expression écrite sous la forme d’un produit en une expression écrite sous la forme d’une somme (ou d’une différence) en appliquant la distributivité de la multiplication par rapport à l’addition (ou à la soustraction).

Exemples :
$A=3\textcolor{red}{\times} (6+x)~~~~(\text{A est le produit de 3 par la somme de 6 et de $x$})$

$A=3\times 6+3\times x$

$A=18\textcolor{red}{+}3x~~~~(\text{A est la somme de 18 et du produit de 3 par $x$})$

 

$B=x\textcolor{red}{\times }(4-x)~~~~(\text{B est le produit de $x$ par la différence de 4 et de $x$})$

$B=x\times 4-x\times x$

$B=4x\textcolor{red}{-}x^{2}~~~~(\text{B est la différence de $4x$ et de $x^{2}$})$

C) Factoriser

Définition : Factoriser une expression, c’est transformer une expression écrite sous la forme d’une somme en une expression écrite sous la forme d’un produit en appliquant la distributivité de la multiplication par rapport à l’addition.

Vocabulaire : On dit que $k$ est un facteur commun aux termes $ka$ et $kb$.

Exemples :

$A=12\textcolor{red}{-}6x~~~~(\text{A est la différence de 12 et de $6x$.})$

$A=\textcolor{red}{6}\times 2-\textcolor{red}{6}\times x\\~~~~(\text{6 est le facteur commun.})$

$A=\textcolor{red}{6}\textcolor{red}{\times} (2-x)~~~~(\text{A est le produit de 6 par la différence de 2 et de $x$.})$

 

$B=2x\textcolor{red}{+}3x^{2}~~~~(\text{B est la somme de $2x$ et de $3x^{2}$.})$

$B=2\times \textcolor{red}{x}+3x\times \textcolor{red}{x}~~~~(\text{$x$ est le facteur commun.})$

$B=\textcolor{red}{x}\textcolor{red}{\times} (2+3x)~~~~(\text{B est le produit de $x$ par la somme de 2 et de $3x$.})$

Remarque : La factorisation peut permettre de démontrer une propriété.

Exemple : Prouver que la somme de deux nombres pairs quelconque est un nombre pair.

Soit deux nombres pair $2n$ et $2p$.
$2n+2p=2(n+p)$.
Or $2(n+p)$ est un nombre pair donc on a prouvé que la propriété est vraie quelque soit les nombres pairs choisis au départ.

D) Réduire une expression littérale

Définition : Réduire une expression littérale, c’est l’écrire sous la forme la plus simple possible en effectuant des calculs.

Exemples :
\begin{eqnarray*}
A&=&2x+1,3x\\
A&=&(2+1,3)x\\
A&=&3,3x
\end{eqnarray*}

 

 

\begin{eqnarray*}
B&=&4x^{2}-7x^{2}+2x+4+3x+7\\
B&=&(4-7)x^{2}+(2+3)x+7+4\\
B&=&-3x^{2}+5x+11
\end{eqnarray*}

 

\begin{eqnarray*}
C&=&-5x(2x-3)+7x\\
C&=&-5x\times 2x- (-5x)\times 3+7x\\
C&=&-10x^{2}-(-15x)+7x\\
C&=&-10x^{2}+15x+7x\\
C&=&-10x^{2}+22x
\end{eqnarray*}

Exemples (cas particuliers) :
\begin{eqnarray*}
A&=&3x\textcolor{red}{+}(8x-7)\\
A&=&3x+8x-7\\
A&=&11x-7
\end{eqnarray*}

\begin{eqnarray*}
B&=&12x\textcolor{red}{-}(4x+5)\\
B&=&12x-4x-5\\
B&=&8x-5
\end{eqnarray*}

Remarque : Réduire une expression peut permettre de prouver que deux expressions sont équivalentes.

Exemple : Les programmes de calcul ci-dessous sont-ils équivalents ?

Programme 1

  • Choisir un nombre
  • Ajouter 7
  • Multiplier le résultat par 2.

 

Programme 2

  • Choisir un nombre
  • Multiplier le résultat par 3
  • Ajouter 17
  • Retrancher 3
  • Retrancher le nombre de départ

Choisissons $x$ pour remplacer le nombre de départ :

Programme 1

  • $x$
  • $x+7$
  • $2\times (x+7)$

 

 

Programme 2

  • $x$
  • $3\times x$
  • $3x+17$
  • $3x+17-3=3x+14$
  • $3x+14-x=2x+14$

$2\times (x+7)=2\times x+2\times 7=2x+14$.
Le résultat de ces deux programmes est donc identique pour n’importe quelle valeur de $x$. Donc ces deux programmes de calcul sont équivalents.

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Chapitre 2 : Le théorème de Pythagore

Chapitre 2

Le théorème de Pythagore

Cours de mathématiques de 4ème

Chapitre 2 : Le théorème de Pythagore

A) Racine carré d’un nombre positif

Définition : $a$ désigne un nombre positif. La racine carrée de $a$ est le nombre positif dont le carré est $a$. Ce nombre est notée $\sqrt{a}$ (lire « racine carrée de $a$ ».) Ainsi, \[\sqrt{a}\geq 0~~~et~~~\left(\sqrt{a}\right)^{2}=a\]

Exemple : Quelques carrés parfaits à connaître :

Donc $\sqrt{0}=0$ ; $\sqrt{1}=1$ ; $\sqrt{9}=3$ ; $\sqrt{16}=4$ ; $\sqrt{25}=5$…

Remarque : Il n’existe pas de nombre entier positif dont le carré vaut $27$. Or :
\[5^{2}\leq 27\leq 6^{2}\]Donc $\sqrt{27}$ est comprise entre $5$ et $6$. Pour obtenir une valeur approchée de $\sqrt{27}$, on utilise la calculatrice :
$\sqrt{27}\approx 5,2$.

B) L'égalité de Pythagore

Propriété : Si un triangle est rectangle alors le carré de la longueur du plus grand côté est égal à la somme des carrés des longueurs des deux autres côtés.

Exemple :

L’égalité de Pythagore : $\text{AC}^{2}=\text{AB}^{2}+\text{BC}^{2}$

Vocabulaire : Dans un triangle rectangle, le côté opposé à l’angle droit s’appelle l’hypoténuse. C’est le plus grand côté du triangle.

Démonstration :

Le quadrilatère $MNOP$ est un losange car il a 4 côtés de même longueur. De plus, la somme des mesures des deux angles aigus d’un triangle rectangle est égale à $90°$. Donc :
$\widehat{\text{DOP}}+\widehat{\text{DPO}}=\widehat{\text{DOP}}+\widehat{\text{CON}}
=90°$.
Ainsi, $\widehat{\text{PON}}=\widehat{\text{DOC}}-90°=180°-90°=90°$.
Le quadrilatère $MNOP$ est un losange possédant un angle droit, c’est donc un carré.

Le quadrilatère $ABCD$ est un carré car il a 4 angles droits et 4 côté de même longueur.

On construit maintenant un quadrilatère $EFGH$ en y replaçant les 4 triangles rectangles.

Le quadrilatère $EFGH$ a 4 côtés de même longueur donc c’est un losange. De plus, il possède un angle droit donc c’est un carré.

Les deux quadrilatères $ABCD$ et $EFGH$ sont deux carrés dont les côtés ont la même longueur, ils ont donc la même aire. Ainsi : $A_{\text{ABCD}}=A_{\text{EFGH}}$.

En observant les deux carrés, on en déduit que l’aire du carré rouge est égale à la somme de l’aire du carré bleu et de l’aire du carré orange. Ainsi :
\begin{eqnarray*}
A_{\text{carré rouge}}&=&A_{\text{carré bleu}}+A_{\text{carré orange}}\\
\text{c}^{2}&=&\text{b}^{2}+\text{a}^{2}
\end{eqnarray*}

Remarque : Ce théorème permet de calculer la longueur d’un des côtés d’un triangle rectangle connaissant les deux autres.

C) Calculer une longueur d’un côté d’un triangle rectangle

Exemple : Le triangle $ABC$ ci-dessous est rectangle en $A$. Calculer la longueur $BC$.

Le triangle $ABC$ est rectangle en $A$.
D’après le théorème de Pythagore :
\begin{eqnarray*}
\text{BC}^{2}&=&\text{AC}^{2}+\text{AB}^{2}\\
\text{BC}^{2}&=&4^{2}+3^{2}\\
\text{BC}^{2}&=&16+9\\
\text{BC}^{2}&=&25\\
\text{BC}&=&\sqrt{25}\\
\text{BC}&=&5~\text{cm}
\end{eqnarray*}

Exemple : Le triangle $DEF$ ci-dessous est rectangle en $E$. Calculer la longueur $EF$.

Le triangle $DEF$ est rectangle en $E$.
D’après le théorème de Pythagore :

\begin{eqnarray*}
\text{DF}^{2}&=&\text{ED}^{2}+\text{EF}^{2}\\
8^{2}&=&3^{2}+\text{EF}^{2}\\
64&=&9+\text{EF}^{2}\\
\text{EF}^{2}&=&64-9\\
\text{EF}^{2}&=&55\\
\text{EF}&=&\sqrt{55}\\
\text{EF}&\approx &7,4~\text{cm}
\end{eqnarray*}

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Chapitre 1 : multiplication et division de nombres relatifs

Chapitre 1

Multiplication et division de nombres relatifs

Cours de mathématiques de 4ème

Chapitre 1 : Multiplication et division de nombres relatifs

A) Rappels : addition et soustraction de nombres relatifs

Règle : La somme de deux nombres relatifs de même signe :

  • a pour signe le signe commun aux deux nombres ;
  • a pour distance à zéro la somme des distances à zéro.

Exemples :

\[10,1+9,9=20\]

 

\[-3,7+(-2,3)=-6\]

Règle : La somme de deux nombres relatifs de signes contraires :

  • a pour signe le signe du nombre qui a la plus grande distance à zéro ;
  • a pour distance à zéro la différence des distances à zéro.

Exemples :

\[7+(-2)=5\]

 

\[-4+7,2=3,2\]

Règle : Pour soustraire un nombre relatif, on peut ajouter son opposé.

Exemples :

\[4-7=4+(-7)=-3\]

\[12-(-4)=12+4=16\]

\[-9-5=-9+(-5)=-14\]

Exemples :

On calcule de gauche à droite :
\begin{eqnarray*}
A&=&-7+9-8-(-12)\\
A&=&2-8-(-12)\\
A&=&-6-(-12)\\
A&=&6
\end{eqnarray*}

 

On écrit A avec des additions uniquement :
\begin{eqnarray*}
A&=&-7+9-8-(-12)\\
A&=&-7+9+(-8)+12\\
A&=&9+12+(-7)+(-8)\\
A&=&21+(-15)\\
A&=&6
\end{eqnarray*}

B) Multiplication de nombres relatifs

Règle : Pour multiplier deux nombres relatifs, on multiplie leurs distances à zéro et on applique la règle des signes suivante :

  • le produit de deux nombres relatifs de même signe est positif ;
  • le produit de deux nombres relatifs de signes contraires est négatif.

Démonstration à partir d’un exemple :

On va démontrer que $(-5)\times (-3)=15$.

$(-5)\times (-3)+(-5)\times 3=(-5)\times [(-3)+3]=(-5)\times 0=0$.

Ainsi $(-5)\times 3$ est l’opposé de $(-5)\times (-3)$.

Donc $(-5)\times (-3)=15$. (Car l’opposé de $-15$ est $15$).

Exemples :

  • $5,2\times 10=52$ (Le produit est positif)
  • $(-6)\times (-4,3)=25,8$ (Le produit est positif)
  • $(-5,2)\times 10=-52$ (Le produit est négatif)
  • $6\times (-7)=-42$ (Le produit est négatif)

Règle : Quand on multiplie un nombre par $(−1)$ on obtient son opposé.

Démonstration :

$x\times (-1)+x=x\times (-1)+x\times 1=x\times [(-1)+1]=x\times 0=0$

Ainsi $x\times (-1)$ est bien l’opposé de $x$.

Exemples :

  • $(-1)\times 5,8=-5,8$
  • $(-1)\times (-8)=8$

Règle : Un produit de nombres relatifs est :

  • positif si le nombre de facteurs négatifs est pair ;
  • négatif si le nombre de facteurs négatifs est impair.

Exemples :

  • $(\textcolor{red}{-0,2})\times 5\times (\textcolor{red}{-3})\times (\textcolor{red}{-4})\times (\textcolor{red}{-0,5})=6$ (Il y a $\textcolor{red}{4}$ facteurs négatifs donc le produit est positif).
  • $(\textcolor{red}{-3})\times 2\times (\textcolor{red}{-5})\times 4\times (\textcolor{red}{-10})=-1~200$ (Il y a $\textcolor{red}{3}$ facteurs négatifs donc le produit est négatif).

C) Division de deux nombres relatifs

Règle : Pour calculer le quotient d’un nombre relatif par un nombre relatif non nul, on divise leurs distances à zéro et
on applique la règle des signes du produit.

Exemples :

  • $56\div (-7)=-8$
  • $\dfrac{-56}{-7}=(-56)\div (-7)=8$
  • $(-56)\div 7=-8$

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Sujet et corrigé du brevet blanc de mathématiques de janvier 2023

Sujet et corrigé du brevet blanc de mathématiques

Janvier 2023

tp informatiques tracé scratch 6eme

Le sujet de brevet mathématiques de janvier 2023 proposait aux élèves du collège 7 exercices traitant  de différents chapitres vus depuis le début de l’année de 3ème :

  • Tout d’abord, l’exercice 1 est un exercice sur la notion de fonction ;
  • Ensuite, l’exercice 2 propose un questionnaire à choix multiples ;
  • l’exercice 3 traite des données statistiques et de calculs d’aire et de volume ;
  • Après cela, l’exercice 4 permet de travailler les transformations du plan ;
  • l’exercice 5 traite de la notion de nombres premiers ;
  • l’exercice 6 est un programme de calcul en lien avec un script écrit en langage Scratch ;
  • Enfin, l’exercice 7 fait intervenir le théorème de Pythagore et des calculs de périmètre d’aire et de volume.

Ci-dessous, retrouvez au format pdf à télécharger librement :

Le sujet brevet maths de janvier 2023.

Le corrigé brevet maths de janvier 2023.

Sujet et corrigé du brevet blanc de mathématiques de janvier 2023 Lire la suite »

Sujet et corrigé du brevet de mathématiques Métropole juin 2022

Sujet et corrigé du brevet de mathématiques

Métropole juin 2022

Le sujet de brevet mathématiques Métropole de juin 2022 proposait aux élèves 5 exercices indépendants les uns des autres. L’épreuve était notée sur 100 et l’usage de la calculatrice autorisé. Toute trace de recherche même incomplète était prise en compte dans l’évaluation de la copie.

L’exercice 1 est un exercice de géométrie utilisant le théorème de Pythagore, le théorème de Thalès et la notion de vitesse.

L’exercice 2 est un questionnaire à choix multiple.

L’exercice 3 est un problème de partage faisant intervenir la décomposition d’un nombre en produit de facteurs premiers et la notion de diviseurs communs

L’exercice 4 mélange calcul littéral et algorithmique (Scratch).

L’exercice 5 est un problème consommation d’eau faisant intervenir des calculs de volume et des conversions entre unités de volume et de capacité.

Ci-dessous, retrouvez au format pdf à télécharger librement :

Le sujet brevet maths Métropole de juin 2022.

Le corrigé brevet de mathématiques Métropole de juin 2022. 

Retrouvez également le sujet et la correction du sujet du brevet blanc de mathématiques de d’avril 2022.

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Sujet et corrigé du brevet de mathématiques Centres étrangers juin 2022

Sujet et corrigé du brevet de mathématiques

Centres étrangers juin 2022

Le sujet de brevet mathématiques Centres étrangers de juin 2022 proposait aux élèves 5 exercices indépendants les uns des autres. L’épreuve était notée sur 100 et l’usage de la calculatrice autorisé. Toute trace de recherche même incomplète était prise en compte dans l’évaluation de la copie.

L’exercice 1 est un questionnaire à choix multiple.

L’exercice 2 traite des statistiques (moyenne, étendue, médiane).

L’exercice 3 est un exercice de géométrie utilisant la trigonométrie, le théorème de Pythagore, la réciproque du théorème de Thalès…

L’exercice 4 revient sur la notion d’algorithmique (Scratch).

L’exercice 5 est un problème de partage faisant intervenir la décomposition d’un nombre en produit de facteurs premiers, la notion de diviseurs communs et des calculs de volume.

Ci-dessous, retrouvez au format pdf à télécharger librement :

Le sujet brevet maths Centres étrangers de juin 2022.

Le corrigé brevet de mathématiques Centres étrangers de juin 2022. 

Retrouvez également le sujet et la correction du sujet du brevet blanc de mathématiques de d’avril 2022.

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Sujet et correction du brevet de mathématiques Amérique du Nord juin 2022

Sujet et correction du brevet de mathématiques Amérique du Nord juin 2022

Correction sujet brevet maths 2022

Le sujet de brevet mathématiques Amériques du Nord de juin 2022 proposait aux élèves 5 exercices indépendants les uns des autres. L’épreuve était notée sur 100 et l’usage de la calculatrice autorisé. Toute trace de recherche même incomplète était prise en compte dans l’évaluation de la copie.

L’exercice 1 propose un problème de géométrie dans lequel il faut utiliser le théorème de Pythagore, le théorème de Thalès et la trigonométrie.

L’exercice 2 est un questionnaire à choix multiple.

L’exercice 3 traite des statistiques (moyenne, étendue, médiane).

L’exercice 4 revient sur la notion d’algorithmique (Scratch).

L’exercice 5 est composé d’un programme de calcul que l’on va associer à une expression littérale.

Ci-dessous, retrouvez au format pdf à télécharger librement :

Le sujet brevet maths Amériques du Nord de juin 2022. (APMEP)

Le corrigé brevet maths Amériques du Nord de juin 2022. 

Retrouvez également le sujet et la correction du sujet du brevet blanc de mathématiques de d’avril 2022.

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Chapitre 23 : parallélogrammes particuliers

Chapitre 23

Parallélogrammes particuliers

cours de 5ème

Chapitre 23 : Parallélogrammes particuliers

A) Rectangle

Définition : Un rectangle est un quadrilatère qui a quatre angles droits.

Propriétés :

  • Si un quadrilatère est un rectangle, alors c’est un parallélogramme qui a une angle droit.
  • Si un parallélogramme a un angle droit, alors c’est un rectangle.

Propriétés :

  • Si un quadrilatère est un rectangle, alors ses diagonales de même longueur.
  • Si un parallélogramme a ses diagonales de même longueur, alors c’est un rectangle.

Exemple : Un rectangle ABCD.

B) Losange

Définition : Un losange est un quadrilatère qui a quatre côtés de même longueur.

Propriétés :

  • Si un quadrilatère est un losange, alors c’est un parallélogramme qui a deux côtés consécutifs de même longueur.
  • Si un parallélogramme a deux côtés consécutifs de même longueur, alors c’est un losange.

Propriétés :

  • Si un quadrilatère est un losange, alors c’est un parallélogramme qui a ses diagonales de même longueur.
  • Si un parallélogramme a ses diagonales de même longueur, alors c’est un losange.

Exemple : Un losange EFGH.

C) Carré

Définition : Un carré est un quadrilatère qui a quatre côtés de même longueur et quatre angles droits.

Propriétés :

  • Si un quadrilatère est un carré, alors c’est un parallélogramme qui a un angle droit et deux côtés consécutifs de même longueur.
  • Si un parallélogramme a un angle droit et deux côtés consécutifs de même longueur, alors c’est un carré.

Propriétés :

  • Si un quadrilatère est un carré, alors c’est un parallélogramme qui a ses diagonales de même longueur et perpendiculaire.
  • Si un parallélogramme a ses diagonales de même longueur et perpendiculaires, alors c’est un carré.

Exemple : Un carré MNOP.

 Bilan : Dans ce chapitre, je dois :

  • Savoir reconnaitre des parallélogrammes particuliers.
  • Connaitre leurs propriétés caractéristiques.
  • Savoir utiliser une propriété caractéristique sur les diagonales ou les côtés pour construire ou donner la nature du quadrilatère.

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Chapitre 22 : Le cylindre de révolution

Chapitre 22

Cylindre de révolution et volume

cours de 5ème

Chapitre 22 : Cylindre de révolution et volume

A) Représentation en perspective cavalière et patron

Définition : Un cylindre de révolution est un solide constitué de :

  • deux disques superposables, appelés bases du cylindre  ;
  • une surface latérale qui peut être déroulée en un rectangle.

Définition : La hauteur d’un cylindre est la longueur du segment qui joint les centres des bases.

Exemple :

Vocabulaire du cylindre

Exemple : Un patron d’un cylindre de révolution :

patron d'un cylindre

B) Volume d'un cylindre

Propriété :  Le volume d’un cylindre est donné par la formule :
\[V=A_{base}\times \text{hauteur}=\pi\times R^{2}\times h\]

Exemple : Calcul, en $\text{cm}^{3}$ et au dixième près, du volume du cylindre ci-dessous :
Calcul du volume d'un cylindre
\[V=\pi\times R^{2}\times h=\pi\times (4~\text{cm})^{2}\times 8~\text{cm}=128\pi\approx 402,1~\text{cm}^{3} \]

 Bilan : Dans ce chapitre, je dois savoir :

  • Construire une représentation en perspective cavalière d’un cylindre de révolution.
  • Construire le patron d’un cylindre de révolution.
  • Effectuer des conversions avec les unités de volume et de capacité.
  • Calculer le volume d’un cylindre de révolution.

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Chapitre 21 : Statistiques

Chapitre 21

Statistiques

cours de 5ème

Chapitre 21 : Statistiques

A) Effectifs et fréquences

Définitions :

  • L’effectif d’une donnée est le nombre de fois où cette donnée apparaît dans une liste.
  • L’effectif total est le nombre de données dans une liste.
  • La fréquence d’une donnée est le quotient de son effectif par l’effectif total.

Exemple : Un pêcheur a mesuré la taille des poissons d’une même espèce remontés dans son filet. Voici ses mesures en cm :
\[9-13-11-10-12-13-14-14-10-14-14-10\]
\[14-12-15-15-12-15-15-13-15-15-13-15\]

  • L’effectif total est 24.
  • L’effectif de la valeur 12 est 3.
  • La fréquence de la valeur 10 est :
    $\dfrac{3}{24}=\dfrac{1}{8}=0,125$ soit 12,5 %.

B) Moyenne d'une série de données

Définition : La moyenne d’une série de données est le nombre obtenu :

  • en additionnant toutes les données de la série ;
  • en divisant cette somme par l’effectif total de la série.

Exemple : Voici les performances de huit athlètes qui ont participé à un concours de lancer de javelot : 62 m – 73 m – 58 m – 64 m – 71 m – 62 m – 65 m – 59 m. Calculer la longueur moyenne de ces lancers. \[\dfrac{62~\text{m}+73~\text{m}+58~\text{m}+64~\text{m}+71~\text{m}+62~\text{m}+65~\text{m}+59~\text{m}}{8}=64,25~\text{m}\] La longueur moyenne de ces lancers est de 64,25 m.

C) Représenter graphiquement des données

Règle : Dans un diagramme en barres les hauteurs des barres sont proportionnelles aux effectifs (ou fréquences) qu’elles représentent.

Exemple : Calculer le nombre moyen d’animaux possédé par un élève de sixième en utilisant le diagramme ci-dessous.

\[\dfrac{0\times 32+1\times 21+2\times 15+3\times 7+4\times 3}{32+21+15+7+3}\approx 1\]En moyenne, les élèves possèdent environ un animal.

Règle : Dans un diagramme circulaire (ou semi-circulaire) les mesures des angles de chaque secteur sont proportionnelles aux effectifs (ou fréquences) qu’ils représentent.

Exemple : Le diagramme circulaire ci-dessous représente la répartition des 120 jeunes d’un club de judo. 45 % de ces jeunes ont entre 10 et 14 ans.

  1. Calculer le nombre de membres de moins de 10 ans.
  2. Calculer la mesure de l’angle du secteur « de 10 à 14 ans ».

  1. Un quart des membres ont moins de 10 ans d’après ce diagramme.
    $120\div 4=30$.
    Il y a 30 membres de moins de 30 ans dans ce club.
  2. L’angle du secteur vaut :
    Calcul du coefficient de proportionnalité :
    \[360\div 100=3,6\]

La mesure de l’angle du secteur « de 10 à 14 ans » est de 162°.

On peut également utiliser un graphique pour représenter l’évolution d’une grandeur en fonction d’une autre.

Exemple : Clotilde se rend chez Juliette en bus, passe un moment avec elle et revient à son domicile. On modélise cette activité par le graphique suivant avec en abscisse le temps en minutes et en ordonnée la distance qui sépare Clotilde de chez elle.

D’après ce graphique, Clotilde a passé 120 min (c’est à dire 2 h ) chez Juliette.
D’après ce graphique, le bus a mis 20 min pour parcourir 3 km. On peut calculer sa vitesse moyenne. En effet :
En 60 min, il aura parcouru : $3~\text{km}\times 3=9~\text{km}$.
Sa vitesse moyenne est de $9~\text{km/h}$.

 Bilan : Dans ce chapitre, je dois savoir :

  • Calculer une fréquence et l’exprimer sous forme fractionnaire, décimale, d’un pourcenatge
  • Calculer une moyenne.
  •  Lire et représenter graphiquement des données.

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Chapitre 21 : Les échelles

Chapitre 21

Les échelles

cours de 5ème

Chapitre 21 : Les échelles

Définition : L’échelle d’un plan est le coefficient de proportionnalité entre les distances sur le plan et les distances réelles, exprimées dans la même unité:
\[\dfrac{\text{distance sur le plan}}{\text{distance réelle}}\]

Exemple : Sur une carte à l’échelle $\dfrac{1}{1~000}$, $1~\text{cm}$ sur la carte représente $1~000~\text{cm}$ dans la réalité, c’est à dire $10~\text{m}$.

$4,2~\text{cm}$ sur la carte représentent dans la réalité $4,2\times \times 10~\text{m}=42~\text{m}$.

Exemple : Sur un plan, un appartement est représenté par un carré de côté $10~\text{cm}$. La longueur réelle du côté du carré est de $9~\text{m}$. Calculer l’échelle de ce plan.

D’après la définition de l’échelle :
\[\dfrac{10~\text{cm}}{9~\text{m}}=\dfrac{10~\text{cm}}{900~\text{cm}}=\dfrac{1~\text{cm}}{90~\text{cm}}\]Ainsi, l’échelle de ce plan est égale à $\dfrac{1}{90}$.

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Chapitre 20 : Equations

Chapitre 20

Equations

cours de 5ème

Chapitre 20 : Equations

A) Tester une égalité

Vocabulaire : Une égalité est constituée de deux membres séparés par le signe =.

Exemple :

\[\underbrace{5\times 4}_{\textcolor{red}{\text{Membre de gauche}}}=\underbrace{12+8}_{\textcolor{red}{\text{Membre de droite}}}\]

Définition : Tester une égalité de deux expressions signifie remplacer chaque lettre identique par une même valeur, et
indiquer si l’égalité est vraie ou fausse pour cette valeur.

Exemple : On considère l’égalité $3x-5=5x-9$.

  1. Cette égalité est-elle vraie pour $x=2$ ?
  • On calcule la valeur du membre de gauche : $3\textcolor{red}{x}-5=3\times \textcolor{red}{2}-5=6-5=1$
  • On calcule la valeur du membre de droite : $5\textcolor{red}{x}-9=5\times \textcolor{red}{2}-9=10-9=1$

On trouve le même résultat, donc l’égalité $3x-5=5x-9$ est vraie pour $x=2$.

          2. Cette égalité est-elle vraie pour $x=4$ ?

  • On calcule la valeur du membre de gauche : $3\textcolor{red}{x}-5=3\times \textcolor{red}{4}-5=12-5=7$
  • On calcule la valeur du membre de droite : $5\textcolor{red}{x}-9=5\times \textcolor{red}{4}-9=20-9=11$

On trouve des résultats différents, donc l’égalité $3x-5=5x-9$ est fausse pour $x=4$.

B) Équations du premier degré à une inconnue

Définition : Une équation est une égalité dans laquelle figure une lettre appelée inconnue.

Exemple : $x-0,4=0,1$ est une équation d’inconnue $x$.

Définition : Une solution d’une équation est une valeur de l’inconnue pour laquelle l’égalité est vrai.

Définition : Résoudre une équation c’est trouver toutes ses solutions.

Exemples : Résoudre les équations suivantes :
\begin{eqnarray*}
x+7&=&13\\
x+7\textcolor{red}{-7}&=&13\textcolor{red}{-7}\\
x&=&6
\end{eqnarray*}
La solution de cette équation est 6.


\begin{eqnarray*}
10x&=&1,3\\
10x\textcolor{red}{\div 10}&=&1,3\textcolor{red}{\div 10}\\
x&=&0,13
\end{eqnarray*}
La solution de cette équation est 0,13.

Bilan : Dans ce chapitre, je dois savoir :

  • Tester une égalité.
  • Résoudre une équation simple.

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Chapitre 20 : Ratio

Chapitre 20

Ratio

cours de 5ème

Chapitre 20 : Ratio

Exemple : Une poche de bonbons est partagée entre Maroi et Esteban dans un ratio $3 : 4$ (lire « trois pour quatre»). Cela veut dire que Maroi reçoit $3$ bonbons quand Esteban en reçoit $4$. C’est un partage inégal. Pour une poche contenant $21$ bonbons, représentons les tours de distribution :

Partage de bonbons

Maroi reçoit donc neuf bonbons quand Esteban en reçoit douze. La quantité de bonbons de Maroi partagée en $3$ est
égale à la quantité de bonbons d’Esteban partagée en $4$.

 

Définitions :

  • On dit que deux nombres a et b sont dans le ratio $3:4$ si :

\[\dfrac{a}{3}=\dfrac{b}{4}\]

  • On dit que trois nombres a, b et c sont dans le ratio $2:3:7$ si :

\[\dfrac{a}{2}=\dfrac{b}{3}=\dfrac{c}{7}\]

Ratio de 3 nombres

Remarque : un ratio permet de parler des proportions de deux ou trois quantités les unes par rapports aux autres. Notre premier exemple pourrait se traduire aussi par : Maroi a reçu $\dfrac{3}{7}$ des bonbons et Esteban en a reçu $\dfrac{4}{7}$ (le dénominateur a été obtenu en ajoutant le nombre de parts de Maroi et le nombre de parts d’Esteban). Chacune de ces fractions permet de comparer une partie à la
totalité, ce ne sont pas des ratios.

Remarque : En France, on dit que le sexe-ratio est de $105:100$ parce qu’il naît environ $105$ garçons pour $100$ filles.

Exemple : Comment partager $48$ macarons entre Simon et Mandy dans le ratio $5:11$ ?

Ratio de 2 nombres

D’après le schéma ci-dessus, $1$ brique unité vaut :
\[48~\text{macarons}\div 16=3~\text{macarons}\]Donc Simon recevra :
\[3~\text{macarons} \times 5=15~\text{macarons}\]Mandy recevra :
\[3~\text{macarons} \times 11=33~\text{macarons}\]

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Chapitre 19 : Fonctions

Chapitre 19

Fonctions

cours de 5ème

Chapitre 19 : Fonctions

A) Expression d'une grandeur en fonction d'une autre

Vocabulaire : Dans certaines situations, on constate qu’une grandeur dépend d’une autre grandeur. Pour rendre compte de cette dépendance, on désigne chaque grandeur par des lettres et on écrit une formule littérale qui exprime une grandeur en fonction d‘une autre.

Exemple : Le périmètre d’un carré dépend de la longueur de son côté. On désigne par $c$ la longueur du côté du carré. Alors le périmètre $P$ du carré s’exprime par la formule $P=4c$.

B) Utilisation d'un tableau de valeurs, d'un graphique

Exemple : Une cuve contient 1 000 L d’eau. On la remplit avec une pompe qui a un débit de 400 L par heure. On note $t$ la durée, en h, de fonctionnement de la pompe. La quantité d’eau $Q$, en L, qu’il y a dans la piscine après $t$ heures de fonctionnement de la pompe est $1~000+400t$.
On peut noter $Q(t)$ (lire  » $Q$ de $t$  » ) cette quantité d’eau après $t$ heures de fonctionnement de la pompe. Ainsi :
\[Q(t)=1~000+400t\]On peut traduire cette relation de dépendance par un tableau de valeurs :

On peut également traduire cette relation de dépendance par un graphique :

 Bilan : Dans ce chapitre, je dois  :

  • Comprendre l’expression « en fonction de ».
  • Produire une formule simple représentant la dépendance de deux grandeurs.
  • Produire un tableau de valeurs.
  • Placer un point dans un repère.
  • Lire et interpréter un graphique.

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Chapitre 19 : Somme des mesures des angles d’un triangle

Chapitre 19

Angles dans un triangle

cours de 5ème

Chapitre 19 : Angles dans un triangle

A) Somme des mesures des angles dans un triangle

Propriété : Dans un triangle, la somme des mesures des trois angles est égale à $180\text{°}$.

Démonstration :
On trace la parallèle à la droite $(BC)$ passant par $A$.
Les angles rouges sont alternes-internes ainsi que les angles verts. Or, d’après la propriété précédente, si deux droites parallèles sont coupées par une sécante, alors les angles alternes-internes qu’elles forment ont la même mesure.
Ainsi, les angles rouges ont la même mesure et les angles verts ont la même mesure.
On en déduit que dans le triangle $ABC$ :
\[\widehat{ABC}+\widehat{ACB}+\widehat{BAC}=180\text{°}\]

Démonstration de la propriété de la somme des mesures des angles d'un triangle

Exemple : Calculer la mesure de l’angle $\widehat{DEF}$.

Dans un triangle, la somme des mesures des angles égale $180\text{°}$. Ainsi :
$\widehat{DEF}=180\text{°}-(20\text{°}+36\text{°})$
$\widehat{DEF}=180\text{°}-56\text{°}$
$\widehat{DEF}=124\text{°}$

Calculer la mesure d'un angle d'un triangle

Exemple : Le triangle $IJK$ est rectangle isocèle en $I$. Calculer la mesure de l’angle $\widehat{IKJ}$.

$IKJ$ est isocèle en $I$ donc ses angles à la base ont la même mesure.
Ainsi, $\widehat{IKJ}=\widehat{IJK}$.
Ainsi :
$\widehat{IKJ}=\dfrac{180\text{°}-90\text{°}}{2}=45\text{°}$

Calculer la mesure d'un angle dans un triangle rectangle isocèle

B) Triangle équilatéral

Propriété : Si un triangle est équilatéral alors chacun de ses angles mesure $60\text{°}$.

Exemple :

Le triangle $IJK$ est équilatéral donc ses 3 angles ont la même mesure.
$\widehat{IJK}=\widehat{IKJ}=\widehat{JIK}$.
Donc $3\times \widehat{IJK}=180\text{°}$.
Ainsi $\widehat{IJK}=\widehat{IKJ}=\widehat{JIK}=60\text{°}$.

Calcul de mesure d'un angle dans un triangle équilatéral

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