Quatrième, programme français à Montréal • Exercices corrigés
Exercices corrigés : ratios, partages, échelles et pourcentages (Quatrième)
Ces quinze exercices corrigés couvrent les ratios, les partages proportionnels, les échelles et les pourcentages en quatrième. Ils s'adressent aux élèves du Lycée Marie de France et du Collège Stanislas à Montréal.
L'exercice 0.1 ouvre la série par dix pourcentages à calculer directement, comme dans les listes des manuels : les trois questions du pourcentage, la partie, le tout et le taux, puis le coefficient multiplicateur d'une hausse ou d'une baisse, comme 1,13 et 0,94, la valeur après évolution, le taux d'évolution entre deux valeurs et la valeur de départ retrouvée après une hausse, chacun avec un résultat vérifié en direct.
Le fil de la série : un ratio ne donne aucune quantité, il donne un NOMBRE DE PARTS. Tant que la valeur d'UNE part n'est pas calculée, rien ne peut être réparti, et c'est cette unique étape qui résout les partages à deux comme à trois termes. Une échelle et un pourcentage se lisent de la même façon : ce sont des rapports, jamais des nombres isolés, et ils ne veulent rien dire tant qu'on n'a pas nommé la grandeur sur laquelle ils portent.
Trois pièges reviennent à chaque contrôle et le corrigé les désigne nommément : confondre le ratio 3:5 avec la fraction trois cinquièmes du groupe, alors que la bonne fraction est trois huitièmes ; croire qu'une baisse annule une hausse de même taux, alors qu'une hausse de 25 pour cent se défait par une baisse de 20 pour cent ; et multiplier une aire par l'échelle au lieu de son carré.
Série autocorrigéeTape tes réponses et vérifie-les question par question : la page te dit juste ou faux avant d'ouvrir la correction. Avec un compte, chaque bonne réponse du premier coup rapporte des points, et tes réponses justes restent remplies quand tu reviens.
•Un ratio a:b compare deux parties entre elles. La fraction du total que représente la première est a+ba, jamais ba.
•Partager selon un ratio : on additionne les termes pour obtenir le nombre de parts, on divise le total par ce nombre pour obtenir la valeur d'UNE part, puis on multiplie.
•Un ratio se simplifie comme une fraction : 12:18=2:3. Deux ratios sont égaux si les produits en croix le sont.
•Une échelle n1 signifie que 1 centimètre sur le plan représente n centimètres en réalité. Une échelle supérieure à 1 est un agrandissement.
•Les longueurs sont multipliées par n, mais les AIRES par n2 et les volumes par n3.
•Prendre t pour cent, c'est multiplier par 100t. Pour trouver un pourcentage, on divise la partie par le tout, puis on multiplie par 100.
•Augmenter de t pour cent revient à multiplier par 1+100t ; diminuer de t pour cent revient à multiplier par 1−100t.
•Deux évolutions successives se composent en MULTIPLIANT leurs coefficients, jamais en ajoutant leurs taux.
•Le coefficient qui annule une évolution est son INVERSE, pas son opposé : une hausse de 25 pour cent se défait par une baisse de 20 pour cent, car 1,251=0,8.
•Un taux d'évolution se calcule toujours par rapport à la valeur de DÉPART : deˊpartarriveˊe−deˊpart.
Calculs : les pourcentages à calculer
Exercice 0.1 : Calculer un pourcentage, un taux ou une valeur initiale : dix calculs directs
Calculez le nombre demandé à chaque ligne, sans contexte. Les taux se donnent en pourcentage, avec un signe moins pour une baisse ; un taux qui ne tombe pas juste s'arrondit au dixième.
Une seule méthode pour les dix lignes : traduire le pourcentage par une MULTIPLICATION. Prendre t pour cent d'un nombre, c'est le multiplier par 100t ; l'augmenter de t pour cent, c'est le multiplier par 1+100t ; le diminuer de t pour cent, par 1−100t. On écrit cette multiplication avec ce que l'on connaît, puis on cherche ce qui manque : le résultat, le nombre de départ, ou le taux.
a) Calculez 15 pour cent de 340.
b) Quel pourcentage 27 représente-t-il de 75 ?
c) 40 pour cent d'un nombre valent 58. Quel est ce nombre ?
d) Quel est le coefficient multiplicateur d'une hausse de 13 pour cent ?
e) Quel est le coefficient multiplicateur d'une baisse de 6 pour cent ?
f) Augmentez 65 de 20 pour cent.
g) Diminuez 250 de 12 pour cent.
h) Une valeur passe de 45 à 52. Calculez le taux d'évolution, arrondi au dixième.
i) Une valeur passe de 64 à 56. Calculez le taux d'évolution.
j) Après une hausse de 12 pour cent, une valeur vaut 196. Quelle était la valeur de départ ?
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Réponses
a)340×0,15=51
b)7527=0,36, soit 36%
c)N=0,458=145
d)1,13
e)0,94
f)65×1,2=78
g)250×0,88=220
h)4552−45≈0,156, soit +15,6%
i)6456−64=−0,125, soit −12,5%
j)1,12196=175
Le geste qui décide de tout : écrire la MULTIPLICATION avant de calculer, en nommant ce qui est connu et ce qui manque. Une fois l'égalité écrite, un nombre manquant à droite se trouve en multipliant, un nombre manquant à gauche en divisant.
a)
340×10015=340×0,15=51.
b)
On divise la partie par le tout : 7527=0,36, soit 36%. Piège : diviser le tout par la partie, 2775≈2,78.
c)
Le nombre cherché N vérifie N×0,40=58, donc N=0,458=145. Piège : calculer 40 pour cent de 58, soit 23,2, alors que c'est 58 qui est la partie.
d)
1+10013=1,13.
e)
1−1006=0,94. Piège : écrire 0,06, qui est la part RETIRÉE et non la part qui reste.
f)
65×1,20=78. On vérifie : 20 pour cent de 65 font 13, et 65+13=78.
g)
250×0,88=220. On vérifie : 12 pour cent de 250 font 30, et 250−30=220.
h)
Taux =4552−45=457≈0,1556, soit +15,6%. Piège : diviser par la valeur d'ARRIVÉE, 527≈13,5% ; un taux se calcule toujours par rapport à la valeur de départ.
i)
Taux =6456−64=64−8=−0,125, soit −12,5%. Le signe moins dit que c'est une baisse.
j)
Le départ D vérifie D×1,12=196, donc D=1,12196=175. Piège : retirer 12 pour cent de 196, ce qui donne 172,48 ; une baisse de 12 pour cent n'annule pas une hausse de 12 pour cent.
Contrôle : on refait la multiplication dans le bon sens avec le résultat trouvé. En c), 145×0,4=58 ; en h), 45×1,156≈52 ; en j), 175×1,12=196. Si l'égalité ne revient pas, c'est que la partie et le tout ont été échangés.
Coche ici les exercices faits ou à revoir : un compte gratuit, sans mot de passe, retient tes coches et tes réponses justes d'une visite à l'autre, te dit quel chapitre attaquer ensuite et te permet de demander l'exercice qui te manque. Crée ton espace, un courriel suffit.
Partie A : les bases (/50)
Exercice 1 : Lire, simplifier et comparer un ratio
Un ratio compare deux parties ENTRE ELLES. Il ne dit rien, à lui seul, des quantités en jeu.
1) Dans un club, le ratio du nombre de filles au nombre de garçons est 3:5. Quelle fraction des membres sont des filles ?
2) Écrivez le ratio 12:18 sous sa forme la plus simple.
3) Les ratios 4:6 et 10:15 sont-ils égaux ? Justifiez de deux façons.
4) Le ratio a:b vaut 2:7 et b=42. Combien vaut a ?
5) Un mortier mélange sable et ciment dans le ratio 5:2. Quelle fraction du mélange est du ciment ?
6) Expliquez pourquoi le ratio 3:5 ne signifie PAS que trois cinquièmes des membres sont des filles.
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Réponses
1)83 des membres
2)2:3
3)Oui : 4×15=6×10
4)a=12
5)72 du mélange
6)Filles comparées aux garçons
1)
Le ratio 3:5 découpe le club en 3+5=8 parts, dont 3 pour les filles. Les filles représentent donc 83 des membres, et les garçons 85. Le dénominateur d'une fraction du total est TOUJOURS la somme des termes du ratio.
2)
12 et 18 ont pour plus grand diviseur commun 6 : 12:18=2:3. Un ratio se simplifie exactement comme une fraction, en divisant les deux termes par un même nombre.
3)
Première façon : 4:6=2:3 et 10:15=2:3, les deux formes simplifiées coïncident. Seconde façon, les produits en croix : 4×15=60 et 6×10=60, ils sont égaux, donc les ratios le sont.
4)
Le second terme du ratio est 7 et vaut 42, donc une part vaut 42÷7=6. Alors a=2×6=12. Vérification : 12:42=2:7 après division par 6.
5)
Le mélange compte 5+2=7 parts, dont 2 de ciment : le ciment représente 72 du mélange, soit environ 28,6 pour cent. La réponse 52 serait le rapport du ciment au sable, pas au mélange.
6)
Parce que 3:5 compare les filles aux GARÇONS, alors qu'une fraction du groupe compare une partie au TOUT. Trois cinquièmes de 8 parts feraient 4,8 parts, ce qui n'a aucun sens ici. La confusion entre ces deux lectures est l'erreur numéro un du chapitre, et elle fausse ensuite tout le partage.
Exercice 2 : Partager selon un ratio de deux termes
La méthode est toujours la même : compter les parts, calculer la valeur d'une part, puis distribuer.
1) Partagez 560 dollars selon le ratio 3:4.
2) Partagez une longueur de 210 centimètres selon le ratio 2:5.
3) Deux associés partagent un bénéfice selon le ratio 7:3. Le premier reçoit 2100 dollars de plus que le second. Quel est le bénéfice total ?
4) Un segment de 84 millimètres est partagé selon le ratio 5:7. Donnez les deux longueurs.
5) Dans un partage selon le ratio 4:9, la plus petite part vaut 76. Combien vaut la plus grande ?
6) Expliquez pourquoi on calcule toujours la valeur d'une part AVANT de répartir quoi que ce soit.
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Réponses
1)240 et 320 dollars
2)60 et 150 cm
3)5250 dollars
4)35 et 49 mm
5)171
6)Un ratio ne contient aucune quantité
1)
Le ratio compte 3+4=7 parts. Une part vaut 560÷7=80 dollars. Les deux parts valent donc 3×80=240 dollars et 4×80=320 dollars. Vérification : 240+320=560.
2)
2+5=7 parts, une part vaut 210÷7=30 centimètres, donc 60 centimètres et 150 centimètres. Vérification : 60+150=210 et 60:150=2:5 après division par 30.
3)
L'ÉCART entre les deux parts vaut 7−3=4 parts, et cet écart vaut 2100 dollars. Une part vaut donc 2100÷4=525 dollars, et le total, qui compte 10 parts, vaut 10×525=5250 dollars. Vérification : les parts sont 3675 et 1575 dollars, dont la différence est bien 2100 dollars. La donnée était un écart, pas un total : c'est le point délicat de la question.
4)
5+7=12 parts, une part vaut 84÷12=7 millimètres, donc 35 millimètres et 49 millimètres. Vérification : 35+49=84.
5)
La plus petite part correspond au terme 4, donc une part vaut 76÷4=19. La plus grande vaut 9×19=171. Le total serait 13×19=247.
6)
Parce qu'un ratio ne contient aucune quantité : 3:4 décrit exactement la même répartition pour 560 dollars que pour 7 dollars ou pour 70000 dollars. La valeur d'une part est le seul endroit où la quantité réelle entre dans le calcul ; tout ce qui vient avant n'est que du comptage de parts.
Exercice 3 : Partager selon un ratio de trois termes
Avec trois termes, la méthode ne change pas : on additionne les trois nombres pour compter les parts. La bande ci-dessous en compte douze.
1) Partagez 144 billes selon le ratio 2:3:7.
2) Sur la bande de douze parts, indiquez les trois lots de la question 1.
3) Trois personnes se partagent 3300 dollars selon le ratio 2:3:6. Combien reçoit chacune ?
4) Dans un partage selon le ratio 1:2:5, la plus grande part vaut 85. Quel est le total partagé ?
5) Un mélange ciment, sable, gravier suit le ratio 1:2:4. Pour 350 kilogrammes de mélange, quelle masse de sable ?
6) Peut-on partager 100 selon le ratio 2:3:7 en obtenant trois nombres entiers ? Justifiez.
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Réponses
1)24, 36 et 84 billes
2)2, 3 et 7 parts
3)600, 900 et 1800 dollars
4)136
5)100 kg de sable
6)Non : 100 n'est pas multiple de 12
1)
2+3+7=12 parts. Une part vaut 144÷12=12 billes. Les trois lots comptent donc 2×12=24, 3×12=36 et 7×12=84 billes. Vérification : 24+36+84=144.
2)
Le premier lot occupe les deux premières parts de la bande, le deuxième les trois suivantes et le troisième les sept dernières. La bande rend visible ce que le calcul dit : le dernier lot occupe à lui seul plus de la moitié du total, puisque 127>21.
3)
2+3+6=11 parts. Une part vaut 3300÷11=300 dollars. Les trois personnes reçoivent 600, 900 et 1800 dollars. Vérification : 600+900+1800=3300.
4)
La plus grande part correspond au terme 5, donc une part vaut 85÷5=17. Le ratio compte 1+2+5=8 parts, donc le total vaut 8×17=136. Les trois parts sont 17, 34 et 85.
5)
1+2+4=7 parts, une part vaut 350÷7=50 kilogrammes, donc le sable, qui compte 2 parts, pèse 100 kilogrammes. Le ciment en pèse 50 et le gravier 200.
6)
Non. Le partage compte 12 parts et 100 n'est pas un multiple de 12, puisque 100=12×8+4. Une part vaudrait 12100≈8,33, et les trois lots vaudraient environ 16,67, 25 et 58,33 : seul le deuxième serait entier. Pour un partage entier, il faut que le total soit un multiple du nombre de parts.
Exercice 4 : Les échelles
Le plan ci-dessous est à l'échelle 2001. Le salon y est représenté par un rectangle de 2,5 centimètres sur 3,5 centimètres.
1) Que signifie exactement l'échelle 2001 ?
2) Donnez les dimensions réelles du salon, en mètres.
3) Calculez l'aire réelle du salon, puis vérifiez le résultat à partir de l'aire mesurée sur le plan.
4) Une terrasse mesure 6 mètres de long en réalité. Quelle est sa longueur sur le plan ?
5) Sur une carte à l'échelle 250001, deux villages sont distants de 8,5 centimètres. Quelle est la distance réelle, en kilomètres ?
6) Un dessin technique est à l'échelle 14. S'agit-il d'un agrandissement ou d'une réduction ? Quelle est, sur ce dessin, la taille d'un détail qui mesure 0,3 millimètre en réalité ?
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Réponses
1)1 cm pour 200 cm
2)5 m sur 7 m
3)35 m²
4)3 cm
5)2,125 km
6)Agrandissement, 1,2 mm
1)
Elle signifie que 1 centimètre sur le plan représente 200 centimètres en réalité, soit 2 mètres. Toute longueur réelle est 200 fois la longueur correspondante sur le plan.
2)
2,5×200=500 centimètres, soit 5 mètres, et 3,5×200=700 centimètres, soit 7 mètres. Le salon mesure donc 5 mètres sur 7 mètres.
3)
Aire réelle : 5×7=35 mètres carrés. Vérification à partir du plan : l'aire y vaut 2,5×3,5=8,75 centimètres carrés, et une aire se multiplie par le CARRÉ de l'échelle, soit 2002=40000. On obtient 8,75×40000=350000 centimètres carrés, c'est-à-dire 35 mètres carrés puisque 1 mètre carré vaut 10000 centimètres carrés. Multiplier l'aire par 200 aurait donné 1750 centimètres carrés, un résultat deux cents fois trop petit.
4)
6 mètres valent 600 centimètres, donc la longueur sur le plan est 600÷200=3 centimètres. On DIVISE, puisqu'on va du réel vers le plan.
5)
8,5×25000=212500 centimètres, soit 2125 mètres, soit 2,125 kilomètres. La conversion se fait à la fin, une seule fois : 1 kilomètre vaut 100000 centimètres.
6)
L'échelle 14 vaut 4, elle est supérieure à 1 : c'est un AGRANDISSEMENT, comme sur le dessin d'une pièce d'horlogerie. Le détail de 0,3 millimètre y mesure 0,3×4=1,2 millimètre. Une échelle inférieure à 1 réduit, une échelle supérieure à 1 agrandit, et une échelle égale à 1 conserve les dimensions.
Exercice 5 : Les pourcentages simples
Un pourcentage est un rapport, pas un nombre isolé. Trois questions se posent toujours : la partie, le tout, ou le taux.
1) Calculez 18 pour cent de 450.
2) Quel pourcentage 63 représente-t-il de 180 ?
3) Le taux de 35 pour cent appliqué à un nombre donne 91. Quel est ce nombre ?
4) Dans une classe de 28 élèves, 7 étudient l'espagnol. Quel pourcentage ?
5) Un article coûte 80 dollars et subit une remise de 15 pour cent. Quel prix paie-t-on ?
6) Un salaire mensuel de 2400 dollars augmente de 3,5 pour cent. Quel est le nouveau salaire ?
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Réponses
1)81
2)35 %
3)260
4)25 %
5)68 dollars
6)2484 dollars
1)
10018×450=0,18×450=81. On multiplie par le taux écrit en décimal, jamais par 18.
2)
On divise la partie par le tout : 18063=0,35, soit 35 pour cent. L'ordre compte : diviser 180 par 63 donnerait environ 2,86, qui n'est pas un pourcentage de répartition.
3)
Le nombre cherché vérifie 0,35×x=91, donc x=0,3591=260. Vérification : 0,35×260=91. On remonte au tout en DIVISANT par le taux.
4)
287=0,25, soit 25 pour cent des élèves. Le quart de la classe.
5)
Payer après une remise de 15 pour cent, c'est payer 85 pour cent du prix : 80×0,85=68 dollars. On peut aussi calculer la remise, 80×0,15=12 dollars, puis soustraire : 80−12=68 dollars. Le premier chemin est plus court et se généralise aux évolutions successives.
6)
Augmenter de 3,5 pour cent, c'est multiplier par 1,035 : 2400×1,035=2484 dollars. La hausse elle-même vaut 84 dollars. Écrire 2400×1,35 serait une hausse de 35 pour cent, dix fois trop forte : la virgule du coefficient mérite une relecture systématique.
Partie B : problèmes et raisonnement (/50)
Exercice 6 : Taux d'évolution et coefficient réciproque
Toute évolution se lit comme une multiplication. Le schéma ci-dessous rappelle qu'un aller et un retour ne s'obtiennent pas avec le même coefficient.
1) Un prix passe de 240 à 276 dollars. Calculez le taux d'évolution.
2) Un prix passe de 150 à 126 dollars. Calculez le taux d'évolution.
3) Un article augmente de 25 pour cent. Quel pourcentage de baisse ramène exactement au prix initial ?
4) Une population baisse de 20 pour cent, puis augmente de 20 pour cent. Quelle est l'évolution globale ?
5) Quel coefficient multiplicateur correspond à une hausse de 8 pour cent ? À une baisse de 8 pour cent ?
6) Un prix a baissé de 30 pour cent et vaut maintenant 98 dollars. Quel était le prix avant la baisse ?
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Réponses
1)+15 %
2)−16 %
3)Baisse de 20 %
4)−4 %
5)1,08 et 0,92
6)140 dollars
1)
240276−240=24036=0,15, soit une HAUSSE de 15 pour cent. Le coefficient multiplicateur correspondant est 1,15, et l'on vérifie 240×1,15=276.
2)
150126−150=150−24=−0,16, soit une BAISSE de 16 pour cent. Le signe négatif porte l'information ; le coefficient est 0,84 et 150×0,84=126.
3)
La hausse correspond au coefficient 1,25. Pour revenir au départ, il faut multiplier par 1,251=0,8, ce qui est une baisse de 20 pour cent. Ce n'est PAS une baisse de 25 pour cent : 1,25×0,75=0,9375, soit une perte de 6,25 pour cent. Le coefficient qui annule une évolution est son inverse, jamais son opposé.
4)
0,8×1,2=0,96, ce qui correspond à une BAISSE de 4 pour cent. Sur 1000 habitants : 800, puis 960. Deux évolutions de même taux et de sens contraires ne se compensent jamais, parce qu'elles ne portent pas sur la même référence.
5)
Hausse de 8 pour cent : coefficient 1,08. Baisse de 8 pour cent : coefficient 0,92. Leur produit vaut 0,9936, ce qui confirme la conclusion de la question 4.
6)
Une baisse de 30 pour cent correspond au coefficient 0,7, donc le prix initial vérifie 0,7×p=98, d'où p=0,798=140 dollars. Vérification : 140×0,7=98. Ajouter 30 pour cent à 98 donnerait 127,40 dollars, un résultat faux : le taux portait sur le prix de DÉPART, celui qu'on cherche.
Exercice 7 : Pourcentages croisés dans un tableau
Une enquête porte sur 400 personnes et sur leur mode de déplacement principal. Certaines cases du tableau ont été effacées.
Vélo
Bus
Voiture
Total
Moins de 30 ans
84
?
36
180
30 ans et plus
?
?
?
?
Total
140
?
120
400
1) Complétez les six cases manquantes du tableau.
2) Quel pourcentage des personnes interrogées se déplacent à vélo ?
3) Parmi les moins de 30 ans, quel pourcentage se déplace à vélo ? Arrondissez au dixième.
4) Parmi les cyclistes, quel pourcentage a moins de 30 ans ?
5) Expliquez pourquoi les réponses aux questions 3 et 4 ne sont pas les mêmes.
6) Combien de personnes de 30 ans et plus faudrait-il convertir au vélo pour que la moitié des personnes interrogées soient cyclistes ?
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Réponses
1)Bus 60 ; 56, 80, 84, total 220 ; bus 140
2)35 %
3)≈46,7 %
4)60 %
5)Références différentes : 180 et 140
6)60 personnes
1)
Pour les moins de 30 ans : 180−84−36=60 personnes en bus. Pour les 30 ans et plus : le total vaut 400−180=220 personnes, le vélo 140−84=56 et la voiture 120−36=84, donc le bus 220−56−84=80. Le total de la colonne bus vaut 60+80=140. Contrôle final : 140+140+120=400.
2)
400140=0,35, soit 35 pour cent des personnes interrogées.
3)
18084≈0,4667, soit environ 46,7 pour cent des moins de 30 ans. Le TOUT est ici l'effectif de la ligne, 180.
4)
14084=0,6, soit 60 pour cent des cyclistes. Le TOUT est cette fois l'effectif de la colonne, 140.
5)
Parce que les deux pourcentages ne portent pas sur la même référence. La question 3 demande une part parmi les jeunes, la question 4 une part parmi les cyclistes. Le même effectif de 84 personnes est comparé à 180 dans un cas, à 140 dans l'autre. Un pourcentage n'a de sens qu'accompagné de la phrase parmi QUOI, et c'est exactement ce que teste cette question à chaque contrôle.
6)
La moitié de 400 fait 200 cyclistes. Il en manque 200−140=60, qu'il faudrait prendre parmi les 164 personnes de 30 ans et plus qui utilisent le bus ou la voiture. C'est possible, puisque 60<164, le nombre de non-cyclistes de cette tranche d'âge.
Exercice 8 : Cinq affirmations à corriger
Chacune des cinq affirmations suivantes est FAUSSE. Dites pourquoi et donnez l'énoncé correct.
1) « Partager 100 selon le ratio 2:3, c'est donner 2 à l'un et 3 à l'autre. »
2) « Une hausse de 20 pour cent suivie d'une baisse de 20 pour cent ramène au prix de départ. »
3) « Sur une carte à l'échelle 250001, un centimètre représente 25000 mètres. »
4) « Le ratio 3:5 signifie que trois cinquièmes du groupe sont des filles. »
5) « Une baisse de 30 pour cent suivie d'une baisse de 20 pour cent fait une baisse de 50 pour cent. »
6) Reprenez l'affirmation 2 et donnez le taux de baisse qui annule exactement une hausse de 25 pour cent.
Voir la correction
Réponses
1)40 et 60
2)Baisse de 4 %
3)1 cm pour 250 m
4)83 du groupe
5)Baisse de 44 %
6)Baisse de 20 %
1)
FAUX. Le ratio donne un nombre de PARTS, pas des quantités. Il y a 2+3=5 parts, une part vaut 100÷5=20, donc les deux personnes reçoivent 40 et 60. Énoncé correct : partager 100 selon 2:3 donne 40 et 60.
2)
FAUX. Les coefficients se multiplient : 1,2×0,8=0,96, soit une baisse globale de 4 pour cent. Sur 200 dollars : 240 dollars, puis 192 dollars. La raison est que la baisse porte sur le prix DÉJÀ augmenté, une référence plus grande que le prix de départ. Énoncé correct : une hausse puis une baisse de même taux donnent toujours une perte.
3)
FAUX. L'échelle compare des longueurs de MÊME unité : un centimètre sur la carte représente 25000 centimètres, soit 250 mètres, ou encore 0,25 kilomètre. Énoncé correct : 1 centimètre représente 250 mètres. L'erreur d'unité multiplie la distance par cent.
4)
FAUX. Le ratio 3:5 compare les filles aux garçons. Le groupe compte 3+5=8 parts, donc les filles représentent 83, soit 37,5 pour cent, et non 53, soit 60 pour cent. Énoncé correct : trois huitièmes du groupe sont des filles.
5)
FAUX. Encore une fois, on multiplie les coefficients : 0,7×0,8=0,56, soit une baisse globale de 44 pour cent et non de 50. Sur 100 dollars : 70 dollars, puis 56 dollars. Énoncé correct : deux baisses successives de 30 et 20 pour cent équivalent à une baisse unique de 44 pour cent.
6)
Il faut multiplier par 1,251=0,8, soit une baisse de 20 pour cent. En général, une hausse de t pour cent s'annule par une baisse dont le taux est plus petit que t.
Exercice 9 : Le béton et le plan de la dalle
Un maçon prépare du béton en mélangeant ciment, sable et gravier selon le ratio 1:2:3, comme le montre le schéma.
1) Pour 900 kilogrammes de béton, quelle masse de chaque composant faut-il ?
2) Le maçon ne dispose que de 220 kilogrammes de ciment. Quelle masse maximale de béton peut-il préparer ?
3) Le plan de la dalle est à l'échelle 501 et la dalle y mesure 12 centimètres sur 8 centimètres. Donnez ses dimensions réelles.
4) Calculez l'aire de la dalle.
5) L'épaisseur coulée est de 12 centimètres et un mètre cube de béton pèse 2400 kilogrammes. Quelle masse de béton faut-il ?
6) Le ciment est vendu en sacs de 25 kilogrammes. Combien de sacs le maçon doit-il acheter ?
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Réponses
1)150, 300 et 450 kg
2)1320 kg
3)6 m sur 4 m
4)24 m²
5)6912 kg
6)47 sacs
1)
1+2+3=6 parts. Une part vaut 900÷6=150 kilogrammes, donc 150 kilogrammes de ciment, 300 de sable et 450 de gravier. Vérification : 150+300+450=900.
2)
Le ciment représente une part, donc le béton en représente six : avec 220 kilogrammes de ciment, il peut préparer 220×6=1320 kilogrammes de béton. Le raisonnement remonte de la part au total, on multiplie donc par le nombre de parts.
3)
12×50=600 centimètres, soit 6 mètres, et 8×50=400 centimètres, soit 4 mètres. La dalle mesure 6 mètres sur 4 mètres.
4)
6×4=24 mètres carrés. Contrôle par l'échelle : sur le plan l'aire vaut 12×8=96 centimètres carrés, et 96×502=96×2500=240000 centimètres carrés, soit bien 24 mètres carrés.
5)
Le volume vaut 24×0,12=2,88 mètres cubes, en convertissant d'abord l'épaisseur en mètres. La masse vaut donc 2,88×2400=6912 kilogrammes. Garder l'épaisseur en centimètres aurait donné un volume cent fois trop grand.
6)
Le ciment représente 61 du béton, soit 6912÷6=1152 kilogrammes. Cela fait 1152÷25=46,08 sacs : il en faut donc 47, car 46 sacs ne pèsent que 1150 kilogrammes, deux kilogrammes de moins que nécessaire. Dans un problème de conditionnement, on arrondit toujours à l'entier SUPÉRIEUR.
Exercice 10 : Deux années de ventes
Un magasin de vélos a vendu 1250 vélos en 2024. En 2025 ses ventes augmentent de 12 pour cent, puis en 2026 elles baissent de 15 pour cent.
La figure ci-dessous représente la situation.
1) Combien de vélos le magasin a-t-il vendus en 2025 ?
2) Combien en a-t-il vendus en 2026 ?
3) Calculez le coefficient multiplicateur global des deux années, puis le taux d'évolution correspondant.
4) Retrouvez ce taux directement à partir des ventes de 2024 et de 2026.
5) Parmi les vélos vendus en 2026, le ratio des vélos électriques aux vélos classiques est 3:4. Combien de vélos électriques ont été vendus ?
6) Quel taux de hausse, arrondi au dixième, permettrait en 2027 de retrouver le niveau de ventes de 2024 ?
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Réponses
1)1400 vélos
2)1190 vélos
3)0,952 : −4,8 %
4)−4,8 %
5)510 vélos électriques
6)≈5,0 %
1)
1250×1,12=1400 vélos.
2)
1400×0,85=1190 vélos. On applique la baisse aux ventes de 2025, jamais à celles de 2024.
3)
1,12×0,85=0,952. Ce coefficient est inférieur à 1, donc il s'agit d'une baisse : le taux vaut 0,952−1=−0,048, soit une baisse de 4,8 pour cent sur les deux années. Ajouter les taux aurait donné 12−15=−3 pour cent, un résultat faux.
4)
12501190−1250=1250−60=−0,048, soit la même baisse de 4,8 pour cent. Les deux chemins concordent, ce qui valide les questions précédentes.
5)
Le ratio compte 3+4=7 parts et 1190÷7=170 vélos par part. Les vélos électriques en représentent trois, soit 3×170=510 vélos, contre 4×170=680 vélos classiques. Vérification : 510+680=1190.
6)
Il faut passer de 1190 à 1250 vélos, soit une hausse de 11901250−1190=119060≈0,0504, c'est-à-dire environ 5,0 pour cent. Ce taux est SUPÉRIEUR aux 4,8 pour cent perdus, parce qu'il s'applique à une base plus petite : c'est exactement le phénomène du coefficient réciproque, 0,9521≈1,0504.
Partie C : les classiques (/50)
Exercice 11 : Le format d'un écran
Le format d'un écran est le ratio de sa largeur à sa hauteur. La plupart des téléviseurs récents sont au format 16:9, les écrans plus anciens au format 4:3.
La figure ci-dessous représente la situation.
1) Un écran au format 16:9 mesure 112 cm de large. Quelle est sa hauteur ?
2) Un écran au format 16:9 mesure 45 cm de haut. Quelle est sa largeur ?
3) Un écran mesure 96 cm de large sur 72 cm de haut. Quel est son format, écrit sous la forme la plus simple ?
4) Une image de 1920 pixels de large sur 1080 pixels de haut est-elle au format 16:9 ? Justifiez.
5) On affiche une image au format 4:3, la plus grande possible, sur un écran 16:9 de 80 cm sur 45 cm. Quelle est la largeur de l'image, et quelle largeur totale occupent les deux bandes noires sur les côtés ?
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Réponses
1)63 cm
2)80 cm
3)4:3
4)Oui : 120 pixels par part
5)60 cm, bandes de 20 cm en tout
1)
Une part vaut 112÷16=7 cm, donc la hauteur vaut 9×7=63 cm.
2)
Une part vaut 45÷9=5 cm, donc la largeur vaut 16×5=80 cm.
3)
Le plus grand diviseur commun de 96 et 72 est 24 : 96:72=4:3. C'est un écran de l'ancien format.
4)
Oui. 1920÷16=120 et 1080÷9=120 : les deux dimensions correspondent à la même valeur d'une part, donc 1920:1080=16:9. On peut aussi simplifier directement par 120.
5)
L'image occupe toute la hauteur, 45 cm. Au format 4:3, une part vaut 45÷3=15 cm et la largeur 4×15=60 cm. Il reste 80−60=20 cm, soit deux bandes noires de 10 cm. Garder la largeur de 80 cm aurait demandé une hauteur de 60 cm, plus grande que l'écran.
Le fil : un format ne donne aucune dimension ; une dimension connue fixe la valeur d'une part, et tout le reste s'en déduit.
Exercice 12 : Retrouver l'échelle d'un plan ou d'une carte
L'échelle se calcule en divisant une longueur mesurée sur le plan par la longueur réelle correspondante, les deux étant exprimées dans la MÊME unité. On l'écrit n1 pour une réduction.
1) Sur un plan, une pièce longue de 6 m est représentée par un segment de 3 cm. Quelle est l'échelle du plan ?
2) Sur une carte, 4 cm représentent 2 km. Quelle est l'échelle de la carte ?
3) Deux villages distants de 36 km sont séparés de 7,2 cm sur une carte. Quelle est l'échelle ?
4) Une fourmi de 8 mm apparaît longue de 12 cm sur une affiche. Quelle est l'échelle de la photographie ?
5) Un même sentier mesure 12 cm sur une carte au 250001. Quelle longueur mesure-t-il sur une carte au 1000001 ? Laquelle des deux cartes est la plus détaillée ?
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Réponses
1)2001
2)500001
3)5000001
4)15 : agrandissement
5)3 cm ; la carte au 250001
1)
6 m =600 cm, donc l'échelle vaut 6003=2001.
2)
2 km =200000 cm, donc l'échelle vaut 2000004=500001. Diviser sans convertir aurait donné 24=2, un agrandissement absurde pour une carte.
3)
36 km =3600000 cm, donc l'échelle vaut 36000007,2=5000001.
4)
12 cm =120 mm, donc l'échelle vaut 8120=15 : c'est un agrandissement, noté 115. Une échelle supérieure à 1 est normale dès qu'on représente un objet minuscule.
5)
Le sentier mesure réellement 12×25000=300000 cm, soit 3 km. Sur la seconde carte : 100000300000=3 cm. La carte au 250001 est la plus détaillée : le même sentier y est quatre fois plus long, puisque 25000100000=4.
Le fil : une échelle est un quotient de deux longueurs de même unité ; on convertit d'abord, on divise ensuite.
Exercice 13 : Un ratio qui change
Un sac contient des billes rouges et des billes bleues dans le ratio 3:5. Il y a 40 billes en tout.
La figure ci-dessous représente la situation.
1) Combien y a-t-il de billes de chaque couleur ?
2) On ajoute 5 billes rouges. Quel est le nouveau ratio des rouges aux bleues, écrit sous la forme la plus simple ?
3) On repart du sac initial. Combien de billes bleues faut-il retirer pour obtenir le ratio 1:1 ?
4) On repart du sac initial. Combien de billes rouges faut-il ajouter pour obtenir le ratio 2:1 ?
5) Un élève pense qu'ajouter autant de billes de chaque couleur ne change pas le ratio. On ajoute 5 billes de chaque couleur au sac initial : quel est le nouveau ratio ? A-t-il raison ?
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Réponses
1)15 rouges, 25 bleues
2)4:5
3)10 bleues
4)35 rouges
5)2:3 : il a tort
1)
3+5=8 parts, une part vaut 40÷8=5 billes : 15 rouges et 25 bleues.
2)
20 rouges pour 25 bleues : 20:25=4:5. Le ratio a changé parce qu'une seule des deux quantités a bougé.
3)
Il faut autant de bleues que de rouges, soit 15 : on retire 25−15=10 billes bleues.
4)
Il faut deux fois plus de rouges que de bleues, soit 2×25=50 rouges : on en ajoute 50−15=35.
5)
20 rouges pour 30 bleues : 20:30=2:3. Or 2:3 n'est pas 3:5, puisque 2×5=10 et 3×3=9. L'élève a tort : ajouter la même quantité aux deux termes change le ratio ; seul le fait de MULTIPLIER les deux termes par un même nombre le conserve.
Le fil : un ratio se conserve par multiplication des deux termes, jamais par addition ; chaque modification se traite en revenant aux quantités.
Exercice 14 : Problème : l'or des bijoutiers
La pureté de l'or se mesure en carats. Un alliage de n carats contient n parts d'or pur sur 24 parts au total, le reste étant d'autres métaux. L'or de 24 carats est donc de l'or pur.
La figure ci-dessous représente la situation.
1) Dans l'or de 18 carats, quel est le ratio de l'or pur aux autres métaux, sous la forme la plus simple ?
2) Quel pourcentage d'or pur contient l'or de 18 carats ?
3) Quelle masse d'or pur contient une bague de 18 carats pesant 6 g ?
4) Une chaîne en or de 14 carats contient 7 g d'or pur. Quelle est sa masse ?
5) On fond ensemble 12 g d'or de 18 carats et 4 g d'or de 24 carats. Quelle masse d'or pur contient l'alliage obtenu, et combien de carats fait-il ?
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Réponses
1)3:1
2)75 %
3)4,5 g
4)12 g
5)13 g, 19,5 carats
1)
18 parts d'or pour 24−18=6 parts d'autres métaux : 18:6=3:1.
2)
2418=0,75, soit 75 pour cent d'or pur.
3)
0,75×6=4,5 g d'or pur.
4)
L'or pur représente 2414 de la masse : une part vaut 7÷14=0,5 g et la chaîne compte 24 parts, soit 24×0,5=12 g.
5)
Or pur : 0,75×12+4=9+4=13 g, pour une masse totale de 16 g. La proportion d'or vaut 1613, soit 1613×24=19,5 carats. Ce n'est pas la moyenne 21 des deux titres, parce que la bague de 18 carats pèse trois fois plus lourd que l'or pur ajouté.
Le fil : les carats sont un ratio sur 24 parts ; pour mélanger deux alliages, on additionne les quantités d'or, jamais les carats.
Exercice 15 : Problème : les vitesses d'un vélo
Sur un vélo, la chaîne relie le plateau, entraîné par les pédales, au pignon fixé à la roue arrière. Avec un plateau de 48 dents et un pignon de 16 dents, un tour de pédale entraîne 48 maillons de chaîne, donc fait tourner le pignon et la roue arrière de 48÷16=3 tours. La roue arrière a une circonférence de 2,1 m.
La figure ci-dessous représente la situation, sans souci d'échelle.
1) Écrivez le ratio du nombre de dents du plateau à celui du pignon sous la forme la plus simple.
2) Quelle distance le vélo parcourt-il en un tour de pédale ?
3) Le cycliste pédale à 80 tours par minute. Quelle distance parcourt-il en une minute ? Quelle est sa vitesse en km/h, au dixième ?
4) Il passe sur un pignon de 24 dents, toujours avec le plateau de 48 dents. Quelle distance parcourt-il désormais en un tour de pédale ?
5) Avec ce pignon de 24 dents, à combien de tours par minute doit-il pédaler pour garder la vitesse de la question 3 ?
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Réponses
1)3:1
2)6,3 m
3)504 m ; ≈30,2 km/h
4)4,2 m
5)120 tours par minute
1)
48:16=3:1 : trois dents du plateau pour une dent du pignon, ce qui donne trois tours de roue par tour de pédale.
2)
3×2,1=6,3 m par tour de pédale.
3)
80×6,3=504 m par minute. En une heure : 504×60=30240 m, soit une vitesse d'environ 30,2 km/h.
4)
48:24=2:1 : deux tours de roue par tour de pédale, soit 2×2,1=4,2 m.
5)
Pour parcourir encore 504 m par minute, il faut 504÷4,2=120 tours de pédale par minute. Le grand pignon rend le pédalage plus facile, mais il faut tourner les jambes plus vite pour aller aussi vite.
Le fil : le ratio des dents est un rapport de tours ; il transforme un nombre de tours de pédale en distance, puis en vitesse.
Il manque quelque chose dans cette série ?Un type d'exercice que ton prof donne, un énoncé qui te bloque, une erreur repérée : dis-le-moi, je lis chaque demande.
L'envoi passe par ton espace gratuit : c'est ce qui me permet de te répondre et de te prévenir quand l'exercice est ajouté. Un courriel suffit, pas de mot de passe. Crée ton espace.
Pas envie de créer un compte ? Écris-moi directement.
Votre enfant confond le ratio et la fraction du total ?
Contactez-moi pour une première séance. Les ratios et les taux d'évolution reviennent ensuite chaque année : en troisième dans les fonctions linéaires, en seconde dans les indices et les évolutions successives, puis dans les suites géométriques du lycée. Un élève qui compose correctement deux coefficients en quatrième n'aura plus jamais à réapprendre ce chapitre.