Définition : L’échelled’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.
L’échelle peut s’écrire sous la forme d’une fraction de numérateur $1$. On cherche donc son dénominateur. Pour calculer son dénominateur, on divise la distance réelle par la distance représentée sur le plan, exprimée dans la même unité : \[\dfrac{9~\text{m}}{10~\text{cm}}=\dfrac{900~\text{cm}}{10~\text{cm}}=90\]Ainsi, l’échelle de ce plan égale à $\dfrac{1}{90}$.
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 :
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 :
\[\dfrac{a}{2}=\dfrac{b}{3}=\dfrac{c}{7}\]
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 $5:11$ ?
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 $ABC$ : \[\widehat{ABC}+\widehat{ACB}+\widehat{BAC}=180\text{°}\]
Exemple : Calculer la mesure de l’angle $\widehat{DEF}$.
Dans un triangle, la somme des mesures des angles égales $180\text{°}$. Ainsi : $\widehat{DEF}+\widehat{DFE}+\widehat{FDE}=180\text{°}$ $\widehat{DEF}+36\text{°}+20\text{°}=180\text{°}$ $\widehat{DEF}=180\text{°}-(20\text{°}+36\text{°})$ $\widehat{DEF}=180\text{°}-56\text{°}$ $\widehat{DEF}=124\text{°}$
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 : $\widehat{IKJ}=\dfrac{180\text{°}-90\text{°}}{2}=45\text{°}$
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 $\widehat{IJK}=\widehat{IKJ}=\widehat{JIK}=60\text{°}$.
Règle : Pour soustraire un nombre relatif, on peut ajouter son opposé.
Exemples :
\[4-7=4+(-7)=-3\]
\[12-(-4)=12+4=16\]
\[-9-5=-9+(-5)=-14\]
B) Distance entre deux points sur une droite graduée
Propriété : Sur une droite graduée, la distance entre deux points est égale à la différence entre la plus grande abscisse et la plus petite.
Exemple :
Distance entre le point $A$ d’abscisse $2$ et le point $B$ d’abscisse $-3$ : \[AB=2-(-3)=2+3=5\]
C) Calculer une expression avec des additions et des soustractions
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*}
Définition : Une expérience est dite aléatoire lorsqu’on ne peut pas prévoir avec certitude le résultat (ou issue).
Exemples : Dans chacune des situations ci-dessous, plusieurs issues (ou résultats) sont possibles.
Lancer une pièce équilibrée est une expérience aléatoire. Cette expérience a deux issues : pile ou face.
Tirer une boule dans une urne est une expérience aléatoire. Cette expérience a deux issues : rouge ou jaune.
Dans le troisième exemple, on peut s’intéresser à l’événement “obtenir un nombre impair”. On a $6$ chances sur $8$ d’obtenir un nombre impair.
B) Notion de probabilité
Exemples : Retour à l’exemple précédent :
Dans le premier exemple, on a $1$ chance sur $2$ de tirer “Pile”. On dira alors que la probabilité de cette issue est égale à $\dfrac{1}{2}$.
Dans le deuxième exemple, la probabilité de tirer une boule rouge est de $\dfrac{3}{5}$. Il y a $60$ % de chance d’obtenir une boule rouge.
Dans le troisième exemple, la probabilité de tomber sur une case comportant le chiffre $1$ est $\dfrac{2}{8}$
Définition : La probabilité d’une issue 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’une issue est un nombre compris entre $0$ et $1$.
La somme des probabilités des issues d’une expérience aléatoire est égale à $1$.
Exemple : En reprenant l’exemple de la roue de loterie des exemples précédents : $\dfrac{2}{8}+\dfrac{1}{8}+\dfrac{3}{8}+\dfrac{1}{8}+\dfrac{1}{8}=\dfrac{2+1+3+1+1}{8}=\dfrac{8}{8}=1$
Remarque : Une probabilité peut s’exprimer sous diverses formes (décimale, fractionnaire, pourcentage).
Définition : Le périmètre d’une figure est la longueur de son contour.
Tableau des unités de longueur :
Exemples :
$0,65~\text{m}=0,65\times 1~\text{m}=0,65\times 100~\text{cm}=65~\text{cm}$ car $1~\text{m}=100~\text{cm}$.
$152~\text{m}=152\times 1~\text{m}=152\times 0,001~\text{km}=152\div 1~000~\text{km}=0,152~\text{km}$ car $1~\text{km}=1~000~\text{m}$
Formulaire :
B) Aire d'une figure
Définition : L’aire d’une figure est la mesure de sa surface intérieure.
Donner une unité d’aire permet de mesurer l’aire d’une figure dans cette unité. Quand on change d’unité, la mesure de l’aire change. Tableau des unités d’aire :
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 :
$7+(-2)=5$
$-4+7,2=3,2$
B) Additionner plusieurs nombres relatifs
Propriétés : Pour calculer une somme de plusieurs termes, on peut :
modifier l’ordre des termes ;
regrouper différemment les termes.
Exemples : \[5+(-8)=-3\]
\[-8+5=-3\]
Exemples : Pour calculer une telle expression, on peut regrouper les nombres positifs et les nombres négatifs : \begin{eqnarray*} A&=&\textcolor{green}{-5}+\textcolor{red}{6}+\textcolor{green}{(-7)}+\textcolor{red}{15}\\ A&=&\textcolor{green}{-5}+\textcolor{green}{(-7)}+\textcolor{red}{6}+\textcolor{red}{15}\\ A&=&-12+21\\ A&=&9 \end{eqnarray*} Pour calculer une telle expression, on peut effectuer les calculs de gauche à droite : \begin{eqnarray*} A&=&\textcolor{red}{-5+6}+(-7)+15\\ A&=&1+(-7)+15\\ A&=&-6+15\\ A&=&9 \end{eqnarray*} Pour calculer une telle expression, on peut regrouper les nombres opposés : \begin{eqnarray*} B&=&-7,1+(-3,6)+(-4,3)+3,6\\ B&=&-7,1+(-4,3)+\textcolor{red}{(-3,6)}+\textcolor{red}{3,6}\\ B&=&-7,1+(-4,3)\\ B&=&-11,4 \end{eqnarray*}
Bilan : Dans ce chapitre, je dois : • Savoir additionner deux nombres relatifs. • Savoir additionner plusieurs nombres relatifs.
Définition : Un parallélogramme est un quadrilatère dont les diagonales se coupent en leur milieu.
Exemple : Le quadrilatère $ABCD$ est un parallélogramme.
B) Propriétés d’un parallélogramme
Propriétés :
Si un quadrilatère est un parallélogramme alors il possède un centre de symétrie.
Si un quadrilatère est un parallélogramme alors ses côtés opposés ont la même longueur.
Si un quadrilatère est un parallélogramme alors ses côtés opposés sont parallèles deux à deux.
Si un quadrilatère est un parallélogramme alors ses angles opposés ont la même mesure.
Démonstration : Démonstration des deux premières propriétés :
Le point $O$ est le milieu des segments $[AC]$ et $[BD]$ donc le symétrique du point $A$ par rapport au point $O$ est le point $C$ et le symétrique du point $B$ par rapport au point $O$ est le point $D$. Ainsi, le symétrique du parallélogramme $ABCD$ par rapport au point $O$ est le parallélogramme $ABCD$. Le point $O$ est donc le centre de symétrie de ce parallélogramme.
Le point $O$ étant le centre de symétrie du parallélogramme $ABCD$, le symétrique du segment $[AB]$ par rapport au point $O$ est le segment $[DC]$ et le symétrique du segment $[AD]$ par rapport au point $O$ est le segment $[BC]$. La symétrie centrale conservant les longueurs, on a bien : $AB=DC$ et $AD=BC$.
Exemple :
$AB=DC$ et $AD=BC$.
$(AB)//(DC)$ et $(AD)//(BC)$.
$\widehat{BAD}=\widehat{BCD}$ et $\widehat{ADC}=\widehat{ABC}$.
C) Reconnaître un parallélogramme
Propriétés :
Si un quadrilatère a ses côtés opposés parallèles alors c’est un parallélogramme.
Si un quadrilatère a ses diagonales qui se coupent en leur milieu alors c’est un parallélogramme.
Si un quadrilatère a deux côtés parallèles et de même longueur, alors c’est un parallélogramme.
Si un quadrilatère a ses côtés opposés de même longueur, alors c’est un parallélogramme.
Si un quadrilatère a ses angles opposés de même mesure, alors c’est un parallélogramme.
Bilan : Dans ce chapitre, je dois :
Connaître les propriétés du parallélogramme pour effectuer des constructions et mener des raisonnements.
Addition et soustraction de nombres en écriture fractionnaire
Chapitre 12 : Addition et soustraction de nombres en écriture fractionnaire
A) Les écritures fractionnaires ont même dénominateur
Règle : Pour additionner (ou pour soustraire) deux quotients de même dénominateur, on additionne (ou on soustrait) les numérateurs et on conserve le dénominateur commun.
Démonstration : Démontrons que $\dfrac{5}{7}+\dfrac{3}{7}=\dfrac{8}{7}$. On sait que les nombres $\dfrac{5}{7}$ et $\dfrac{3}{7}$ vérifient : \[7\times \dfrac{5}{7}=5~~~\text{et}~~~7\times \dfrac{3}{7}=3\]Donc, \[7\times (\dfrac{5}{7}+\dfrac{3}{7})=7\times \dfrac{5}{7}+7\times \dfrac{3}{7}=5+3=8\]Or, \[7\times \dfrac{8}{7}=8\]On en déduit que : \[\dfrac{5}{7}+\dfrac{3}{7}=\dfrac{8}{7}=\dfrac{5+3}{7}\]
Définition : Une expression littérale est une expression contenant une ou plusieurs lettres. Ces lettres représentent des nombres.
Remarque : Une expression littérale peut traduire un programme de calcul.
Exemple : Voici un programme de calcul :
Choisir un nombre
Multiplier le résultat par 2
Ajouter 10
En effectuant ce programme de calcul avec $x$, on obtient :
$x$
$2\times x$
$2\times x+10$
L’expression littérale $2\times x+10$ permet de traduire ce programme de calcul.
Remarque : Une expression littérale permet aussi de décrire une propriété générale de nombres.
Exemples :
Si $n$ désigne un nombre entier, on peut traduire la formulation “être la somme de deux entiers consécutifs” par l’expression littérale : \[n+(n+1)\]
Si $n$ désigne un nombre entier, on peut traduire la formulation “être un multiple de 3” par l’expression littérale : \[3\times n\]
B) Simplification d'écriture
Règle : On peut supprimer le signe $\times $ lorsqu’il est suivi d’une lettre ou d’une parenthèse.
Exemples :
Le périmètre d’un carré est donné par l’expression : $P=4\times c=4c$.
Le périmètre d’un rectangle est donné par l’expression : $P=2\times (l+L)=2(l+L)$.
Le périmètre d’un cercle est donné par l’expression : $P=2\times \pi\times R=2\pi R$.
Exemples :
$2\times a=2a$
$a\times b=ab$
$2+3\times b=2+3b$
$a\times 2+4\times b=2\times a+4b=2a+4b$
$(2+3)\times b=5\times b=5b$
$a\times a=a^{2}$
C) Remplacer des lettres par des nombres
Pour calculer une expression littérale pour certaine valeur des lettres, il suffit de remplacer les lettres par ces valeurs.
Exemple : Calculer l’expression $A=5x(x+2)$ pour $x=3$.
\begin{eqnarray*}
A&=&5\times \textcolor{red}{x}\times (\textcolor{red}{x}+2)~~~~~\text{(On replace les signes $\times $ dans l’expression).}\\
A&=&5\times \textcolor{red}{3}\times (\textcolor{red}{3}+2)~~~~~~\text{(On remplace la lettre $x$ par sa valeur 3)}.\\
A&=&5\times 3\times 5~~~~~~~~~~~~~~~~~~\text{(On effectue les calculs).}\\
A&=&75
\end{eqnarray*}
D) 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 $3x-5=5x-9$.
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 $x=4$.
E) Distributivité
Propriété : $a$, $b$ et $k$ désignent des nombres.
Chapitre 10 : Comparer des nombres en écriture fractionnaire
A) Comparer des nombres en écriture fractionnaire à 1
Propriétés :
Si le numérateur est inférieur au dénominateur alors la fraction est inférieure à 1.
Si le numérateur est supérieur au dénominateur alors la fraction est supérieure à 1.
Si le numérateur est égal au dénominateur alors la fraction est égale à 1.
Exemples :
$\dfrac{11}{15}<1$ car $11<15$
$\dfrac{17}{15}>1$ car $17>15$
$\dfrac{15}{15}=1$ car le numérateur est égal au dénominateur.
B) Comparer des nombres en écriture fractionnaire de même dénominateur ou de même numérateur
Propriété : Si deux fractions ont le même dénominateur, la plus grande est celle qui a le plus grand numérateur.
Exemple : Trois parts d’un gâteau coupé en 4, c’est davantage qu’une part de ce même gâteau.
$\dfrac{1}{4}<\dfrac{3}{4}$
Propriété : Si deux fractions ont le même numérateur, la plus grande est celle qui a le plus petit dénominateur.
Exemple : On a une plus grande part de gâteau quand il est coupé en 4 que quand il est coupé en 8.
$\dfrac{3}{4}>\dfrac{3}{8}$
Exemple : Comparer $\dfrac{18,1}{6}$ et $\dfrac{43}{12}$.
On utilise la propriété des quotients égaux pour obtenir le même dénominateur : $\dfrac{18,1}{6}=\dfrac{18,1\times \textcolor{red}{2}}{6\times \textcolor{red}{2}}=\dfrac{36,2}{12}$ Or $36,2<43$, donc: $\dfrac{36,2}{12}<\dfrac{43}{12}$ Ainsi: $\dfrac{18,1}{6}<\dfrac{43}{12}$
C) Comparer des nombres en écriture fractionnaire en calculant le quotient
Propriété : Pour comparer deux fractions on peut également calculer le quotient.
Exemple : Pierre et Bintou boivent chacun une bouteille avec la même quantité d’eau.
Pierre boit $\dfrac{9}{12}$ de sa bouteille. Bintou boit $\dfrac{10}{16}$ de sa bouteille.
Lequel des deux a bu le plus d’eau ?
Donc $\dfrac{9}{12}>\dfrac{10}{16}$. Pierre a bu le plus d’eau.
Bilan : Dans ce chapitre, je dois savoir :
Comparer des nombres en écriture fractionnaire à 1.
Comparer deux nombres en écriture fractionnaire ayant même numérateur ou même dénominateur.
Comparer deux nombres en écriture fractionnaire ayant des numérateurs et des dénominateurs différents. (en convertissant au même dénominateur, en calculant leur quotient, en les comparant au nombre 1…).
Définition : Deux angles opposés par le sommet ont le même sommet et des côtés dans le prolongement l’un de l’autre.
Exemple : Sur la figure ci-dessous, les angles $\widehat{xOy}$ et $\widehat{zOt}$ sont opposés par le sommet. Ils ont donc la même mesure.
Exemple : Sur la figure ci-dessous, les droites $(d)$ et $(d’)$ sont coupées par la sécante $(\Delta)$.
Les angles codés en vert sont des angles alternes-internes.
Exemple : Sur la figure ci-dessous, les droites $(d)$ et $(d’)$ sont coupées par la sécante $(\Delta)$.
Les angles codés en vert sont des angles correspondants.
B) Propriétés
Propriété : Si deux droites parallèles sont coupées par une sécante, alors les angles alternes-internes (ou correspondants) qu’elles forment ont la même mesure.
Démonstration : Les angles $\widehat{xAv}$ et $\widehat{yBu}$ sont alternes-internes. Soit $I$ le milieu du segment $[AB]$. Le symétrique de l’angle $\widehat{xAv}$ par rapport au point $I$ est l’angle $\widehat{yBu}$. Or la symétrie centrale conserve la mesure des angles. Donc $\widehat{xAv}=\widehat{yBu}$.
Exemple : Sur la figure ci-dessous, la droite $(CH)$ coupe les droites parallèles $(BD)$ et $(FG)$ respectivement en $A$ et $E$.
Calculer la mesure de l’angle $\widehat{FEA}$.
Les angles $\widehat{FEA}$ et $\widehat{EAD}$ sont alternes-internes. Comme les droites $(BD)$ et $(FG)$ sont parallèles alors ces deux angles ont la même mesure. Donc: \[\widehat{FEA}=\widehat{EAD}=152°\]
Propriété : Si deux droites coupées par une sécante forment deux angles alternes-internes (ou correspondants) de même mesure, alors ces droites sont parallèles.
Exemple : Sur la figure ci-dessous, la droite $(PK)$ coupe la droite $(IL)$ en $J$ et la droite $(MO)$ en $N$.
Prouver que les droites $(IL)$ et $(MO)$ sont parallèles.
Les angles $\widehat{KJL}$ et $\widehat{JNO}$ sont correspondants. Or, ils ont la même mesure. Donc les droites $(IL)$ et $(MO)$ sont parallèles.
Remarque : Si deux droites $(d)$ et $(d’)$ sont perpendiculaires à une même droite $(t)$, alors $(d)$ et $(d’)$ sont parallèles. On retrouve le cas étudié en 6ème…
On peut effectuer des soustractions pour lesquelles le 1er nombre est plus petit que le 2ème, le résultat est un nombre négatif, il s’écrit avec un signe “-“.
\[7-9=3-5=1-3=0-2=(-2)\]
Exemples : • $7 256$ est un nombre positif. • $(−25,6)$ est un nombre négatif. • $0$ est à la fois un nombre positif et un nombre négatif.
Remarque : On peut donc désormais compléter des égalités du type $9+…=7$ ! En effet :
\[9+(-2)=7\]
Définition : Les nombres négatifs et les nombres positifs font partis d’un ensemble appelé l’ensemble des nombresrelatifs.
B) Opposés
Définition : Deux nombres sont opposés quand leur somme vaut zéro.
Exemple :
\[7+(-7)=0\]Les deux nombres $(-7)$ et $7$ sont opposés.
C) Repérage sur une droite graduée
Définition : Sur une droite graduée, la distance à zéro d’un nombre relatif correspond à la distance entre ce point et l’origine de la droite.
Exemple : Sur cette droite graduée, l’abscisse de $A$ est $(−2)$, l’abscisse de $B$ est $2$.
La distance à zéro du nombre $(−2)$ est $2$. La distance à zéro du nombre $2$ est $2$.
Remarque : Sur la droite graduée ci-dessus, les points $A$ et $B$ sont symétriques par rapport à l’origine $O$. Les nombres $2$ et $(−2)$ sont opposés.
D) Comparer des nombres relatifs
Règles :
Si deux nombres sont positifs, le plus grand est celui qui est le plus éloigné de zéro.
Un nombre négatif est toujours plus petit qu’un nombre positif.
Si deux nombres sont négatifs, le plus grand est celui qui est le plus proche de zéro.
Exemples :
$-5,3<-3$
$-200<7,01$
$4,49<4,7$
E) Repérage dans le plan
Définition : Un repère du plan est constitué de deux droites graduées (ou axes) de même origine $O$. $O$ est l’origine du repère.
Définition : Dans un repère, chaque point est repéré par deux nombres relatifs :
Le premier nombre, lu sur l’axe horizontal, est appelé l’abscisse du point.
Le second nombre, lu sur l’axe vertical, est appelé l’ordonnée du point.
Exemple :
Les coordonnées du point $A$ sont : $(\textcolor{red}{-4};\textcolor{green}{3})$. L’abscisse de $A $est $(−4)$. L’ordonnée de $A $est $3$.
Bilan : Dans ce chapitre, je dois savoir :
Lire l’abscisse d’un point sur une droite graduée ou placer un point d’abscisse donnée sur cette droite graduée.
Comparer des nombres relatifs.
Ranger des nombres relatifs dans l’ordre croissant ou décroissant.
Lire les coordonnées d’un point dans un repère ou placer un point de coordonnées données dans ce repère.
Définition : Le nombre $a$ est divisible par le nombre $b$ ($b\neq 0$) si le reste de la division euclidienne de $a$ par $b$ est $0$. On a donc : \[a=b\times q\]
$b$ et $q$ sont des diviseurs de $a$.
$a$ est un multiple de $b$.
Exemple : 56 = 7 x 8.
7 et 8 sont des diviseurs de 56.
56 est un multiple de 7 et un multiple de 8.
Critères de divisibilité :
Un nombre entier est divisible par 2 lorsque son chiffre des unités est 0 ; 2 ; 4 ; 6 ; 8.
Un nombre entier est divisible par 5 lorsque son chiffre des unités est 0 ou 5.
Un nombre entier est divisible par 10 lorsque son chiffre des unités est 0.
Un nombre entier est divisible par 3 lorsque la somme de ses chiffres est un multiple de 3.
Un nombre entier est divisible par 9 lorsque la somme de ses chiffres est un multiple de 9.
B) 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.
2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29 sont tous les nombres premiers inférieurs à 30.
C) 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.
$90=2\times 45$
$90=2\times 3\times 15$
$90=2\times 3\times 3\times 5$
Exemple : La décomposition en produit de facteurs premiers permet de simplifier une fraction. \[\dfrac{76}{90}=\dfrac{2\times 2\times 19}{2\times 3\times 3\times 5}=\dfrac{2\times 19}{3\times 3\times 5}=\dfrac{38}{45}\]
Propriété : Dans un triangle, la somme des longueurs de deux côtés est supérieure à la longueur du troisième côté.
Exemple : Dans un triangle $ABC$, on a :
\[AC+CB>\textcolor{blue}{AB}\]
\[AB+BC>\textcolor{green}{AC}\]
\[BA+AC>\textcolor{red}{BC}\]
Conséquence : Cela signifie que pour pouvoir construire un triangle dont on donne les longueurs des trois côtés, il suffit de vérifier que la somme des deux plus petites longueurs est supérieure à la troisième.
Exemples :
Peut-on construire un triangle $ABC$ tel que $AB = 8~\text{cm}$, $AC =4~\text{cm}$ et $BC = 2~\text{cm}$ ? $AC +BC = 4~\text{cm}+2~\text{cm}= 6~\text{cm}$ et $AB = 8~\text{cm}$. Donc $AC +BC < AB$ et on ne peut donc pas construire le triangle $ABC$.
Peut-on construire un triangle $EFG$ tel que $EF = 7,2~\text{cm}$, $EG = 4,5~\text{cm}$ et $FG = 3,3~\text{cm}$ ?
$EG +GF = 4,5~\text{cm}+3,3~\text{cm}= 7,8~\text{cm}$ et $EF = 7,2~\text{cm}$. Donc $EG +GF > EF$ et on peut construire le triangle $EFG$.
Propriétés :
Si un point $B$ appartient à un segment $[AC]$ alors $\textcolor{red}{AB} + \textcolor{green}{BC} = AC$.
Si $A$, $B$, $C$ sont trois points tels que $\textcolor{red}{AB} + \textcolor{green}{BC} = AC$ alors le point $B$ appartient au segment $[AC]$.
Bilan : Dans ce chapitre, je dois savoir :
Utiliser l’inégalité triangulaire pour justifier qu’un triangle est constructible ou non.
Construire des triangles dont on connaît les longueurs des 3 côtés.
Définition : Un tableau est dit de proportionnalité lorsqu’on obtient chaque nombre d’une ligne en multipliant le nombre correspondant de l’autre ligne par un même nombre non nul, appelé coefficient de proportionnalité.
Exemples :
Le tableau ci-dessous est un tableau de proportionnalité :
Le tableau ci-dessous n’est pas un tableau de proportionnalité.
\[\dfrac{17}{2}=8,5~~~~\dfrac{38}{5}=7,6~~~~\text{et}~~~~ 8,5\neq 7,6\]Ce n’est pas un tableau de proportionnalité.
B) 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.
Exemples : 4 kg de cerises coûtent 11,20 euros. Combien coûtent 5 kg de cerises ? Voici différentes méthodes pour calculer la quatrième proportionnelle.
Coefficient de proportionnalité : \[11,20\div 4=2,80\]
Définition : $a$ et $b$ désignent deux nombres avec $b \neq 0$. Le quotient de $a$ par $b$ est le nombre qui, multiplié par $b$, donne $a$. On le note $a \div b$ ou en écriture fractionnaire : $\dfrac{a}{b}$.
Exemple : Compléter l’égalité ci-dessous : \[3\times…=4\]\[3\times\dfrac{4}{3}=4\]
Exemples :
$\dfrac{3}{4}=3\div 4=0,75$ (le quotient s’écrit sous forme d’un nombre décimal).
$\dfrac{11}{6}\approx 1,833$ (le quotient ne s’écrit pas sous forme d’un nombre décimal. On donne ici une valeur approchée au millième près).
B) Placer une fraction sur une demi-droite graduée
Exemple : Pour placer sur la demi-droite graduée ci-dessous, les fractions $\dfrac{1}{3}$ et $\dfrac{7}{3}$, il faut couper l’unité en 3 parties égales.
C) Quotients égaux
Propriété : Un quotient ne change pas quand on multiplie (ou divise) son numérateur et son dénominateur par un même nombre non nul.
Démonstration : Démontrons que $\dfrac{3}{2}=\dfrac{15}{10}$. $\dfrac{3}{2}\times 10=\dfrac{3}{2}\times 2\times 5$. Or, $\dfrac{3}{2}\times 2=3$. On peut donc écrire : $\dfrac{3}{2}\times 10=3\times 5=15$. Par définition du quotient, on a donc que $\dfrac{3}{2}=\dfrac{15}{10}$, puisque $\dfrac{3}{2}$ multiplié par 10 donne 15.
Remarque : Pour calculer le quotient d’un nombre décimal par un nombre décimal, on applique la propriété précédente pour obtenir un diviseur entier.
Exemples : Calculer $9,54\div 1,8$.
On ne sait pas poser cette division car le diviseur est un nombre écrit avec une écriture décimale. On utilise la propriété précédente pour écrire ce quotient avec un diviseur sous la forme d’un nombre entier :
Bilan : Dans ce chapitre, je dois savoir : • Donner l’écriture décimale d’un quotient. • Placer une fraction sur une demi-droite graduée. • Compléter des égalités du type $3\times …=4$. • Compléter des égalités du type $\dfrac{8}{5}=\dfrac{…}{45}$. • Déterminer si deux quotients sont égaux ou non. • Résoudre des problèmes de proportion. • Simplifier une fraction.
Définition : Deux figures sont symétriques par rapport à un point $O$ lorsqu’elles se superposent en effectuant un demi-tour autour de ce point. On dit que $O$ est le centre de la symétrie.
Exemple :
B) Symétrique d'un point
Définition : Le symétrique d’un point $M$ par rapport à un point $O$ est le point $M’$ tel que le point $O$ est le milieu du segment $[MM’]$.
Remarque : Dans la symétrie de centre $O$, le symétrique du point $O$ est lui-même.
Exemple : Tracer le symétrique $A’$ du point $A$ par rapport au point $O$ en utilisant le quadrillage.
Exemple : Tracer le symétrique $A’$ du point $A$ par rapport au point $O$ en utilisant la règle et le compas.
C) Propriétés de la symétrie centrale
Propriétés : La symétrie centrale conserve : • les longueurs ; • l’alignement des points ; • les mesures des angles ; • les aires.
Exemple :
$AB=A’B’$, $BC=B’C’$, $AC=A’C’$.
Les points $A$, $E$ et $B$ sont alignés. Il en est de même des points $A’$, $E’$ et $B’$.
$\widehat{ABC}=90°$ donc $\widehat{A’B’C’}=90°$.
Les triangles $ABC$ et $A’B’C’$ ont la même aire.
Propriété : Le symétrique d’une droite par rapport à un point est une droite parallèle.
Exemple : Les droites $(d’)$ et $(d)$ sont symétriques par rapport au point $O$. Elles sont donc parallèles.
Propriété : Le symétrique d’un segment par rapport à un point est un segment de même longueur.
Exemple : Les segments $[AB]$ et $[A’B’]$ sont symétriques par rapport au point $O$. Ils ont donc la même longueur.
Propriété : Le symétrique d’un cercle par rapport à un point est un cercle de même rayon. Leurs centres sont symétriques par rapport à ce point.
Exemple : Les cercles $C$ et $C’$ sont symétriques par rapport au point $O$. Ils ont donc le même rayon.
D) Centre de symétrie d'un figure
Propriété : Un point $O$ est centre de symétrie d’une figure lorsque cette figure est sa propre symétrique par rapport au point $O$.
Exemple : La figure ci-dessous possède un centre de symétrie : le point $O$.
Bilan : Dans ce chapitre, je dois : • Savoir construire le symétrique d’un point à la règle et au compas ou avec l’aide d’un quadrillage. • Savoir construire le symétrique d’une figure à la règle et au compas ou avec l’aide d’un quadrillage. • Connaître et savoir utiliser les propriétés de la symétrie centrale. • Savoir reconnaître si une figure possède ou non un centre de symétrie.
Règle : Si la suite de calculs sans parenthèses ne comporte que des additions et des soustractions (ou que des multiplications et des divisions), on effectue les calculs dans l’ordre de la gauche vers la droite.
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