Cinquième, programme français à Montréal • Exercices corrigés

Exercices corrigés : les fractions (Cinquième)

Ces seize exercices corrigés couvrent le chapitre des fractions de cinquième : simplifier, comparer, ranger, additionner, soustraire, multiplier, et prendre une fraction d'une quantité. Ils s'adressent aux élèves du Lycée Marie de France et du Collège Stanislas à Montréal.

Le fil de la série tient en une phrase : le dénominateur DIT la taille des parts, le numérateur les COMPTE. Tout le chapitre en découle. On ne peut additionner que des parts de même taille, d'où le dénominateur commun ; un dénominateur plus grand donne des parts plus petites, d'où l'ordre qui s'inverse à numérateur égal ; et multiplier deux fractions redécoupe les parts en parts, d'où les dénominateurs qui se multiplient.

Trois pièges reviennent à chaque contrôle et le corrigé les traite nommément : additionner les dénominateurs, croire que multiplier fait toujours grandir, et perdre de vue la question fraction DE QUOI dès qu'un énoncé parle du reste.

Série autocorrigée Tape tes réponses sous chaque 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.

Ce chapitre fait partie de Mathématiques en Cinquième
Avant de commencer Fiche de révision : les pièges et la méthode de ce chapitre

Avant ce chapitre

Ces notions sont supposées acquises ici. Si le premier exercice résiste, le blocage vient presque toujours de l'une d'elles, pas du chapitre lui-même.

Rappel de cours

  • Multiplier ou diviser le numérateur ET le dénominateur par un même nombre ne change pas la fraction. Leur ajouter un nombre, si.
  • Deux fractions sont égales quand les produits en croix sont égaux.
  • À dénominateur égal, la plus grande est celle qui a le plus grand numérateur.
  • À numérateur égal, la plus grande est celle qui a le PLUS PETIT dénominateur.
  • Une fraction dépasse 11 quand son numérateur dépasse son dénominateur.
  • Pour additionner ou soustraire, on met au même dénominateur, puis on n'opère que sur les numérateurs.
  • Pour écrire un entier en fraction : 3=31=1553=\frac{3}{1}=\frac{15}{5}, on choisit le dénominateur dont on a besoin.
  • Pour multiplier : numérateurs entre eux, dénominateurs entre eux, en simplifiant AVANT de multiplier.
  • Prendre ab\frac{a}{b} d'une quantité, c'est la diviser par bb puis multiplier par aa.
  • Multiplier par une fraction inférieure à 11 diminue le nombre ; par une fraction supérieure à 11, l'augmente.

Échauffement : calcul pur (/10)

Exercice 1 : Huit calculs de fractions à la main

Calculez chaque expression à la main et donnez le résultat sous la forme d'une fraction simplifiée au maximum (ou d'un entier). Pour une somme ou une différence, commencez toujours par écrire les deux fractions sur le même dénominateur.

  • 1) A=37+27A=\dfrac{3}{7}+\dfrac{2}{7}
  • 2) B=5613B=\dfrac{5}{6}-\dfrac{1}{3}
  • 3) C=25+310C=\dfrac{2}{5}+\dfrac{3}{10}
  • 4) D=74512D=\dfrac{7}{4}-\dfrac{5}{12}
  • 5) E=23×94E=\dfrac{2}{3}\times\dfrac{9}{4}
  • 6) F=3+54F=3+\dfrac{5}{4}
  • 7) G=12+23G=\dfrac{1}{2}+\dfrac{2}{3}
  • 8) H=5616×3H=\dfrac{5}{6}-\dfrac{1}{6}\times 3

Tape tes réponses, la page te dit juste ou faux 0/16

1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
Voir la correction

Réponses

  • 1) A=57A=\dfrac{5}{7}
  • 2) B=12B=\dfrac{1}{2}
  • 3) C=710C=\dfrac{7}{10}
  • 4) D=43D=\dfrac{4}{3}
  • 5) E=32E=\dfrac{3}{2}
  • 6) F=174F=\dfrac{17}{4}
  • 7) G=76G=\dfrac{7}{6}
  • 8) H=13H=\dfrac{1}{3}

1) Même dénominateur : on additionne les numérateurs et on GARDE le dénominateur. A=3+27=57A=\dfrac{3+2}{7}=\dfrac{5}{7}. Écrire 514\dfrac{5}{14} reviendrait à dire que trois septièmes plus deux septièmes font moins d'un demi, alors que chaque morceau est déjà un septième.

2) 66 est un multiple de 33 : 13=26\dfrac{1}{3}=\dfrac{2}{6}. Donc B=5626=36B=\dfrac{5}{6}-\dfrac{2}{6}=\dfrac{3}{6}, qui se simplifie par 33 : B=12B=\dfrac{1}{2}.

3) 1010 est un multiple de 55 : 25=410\dfrac{2}{5}=\dfrac{4}{10}. C=410+310=710C=\dfrac{4}{10}+\dfrac{3}{10}=\dfrac{7}{10}, déjà simplifiée puisque 77 et 1010 n'ont aucun diviseur commun autre que 11.

4) 12=4×312=4\times 3, donc 74=2112\dfrac{7}{4}=\dfrac{21}{12}. D=2112512=1612D=\dfrac{21}{12}-\dfrac{5}{12}=\dfrac{16}{12}. On simplifie par 44 : D=43D=\dfrac{4}{3}. Le piège est de s'arrêter à 1612\dfrac{16}{12}, juste mais pas simplifiée.

5) Pour un produit, aucun dénominateur commun : numérateurs entre eux, dénominateurs entre eux. On simplifie AVANT de multiplier : E=2×93×4=2×3×33×2×2=32E=\dfrac{2\times 9}{3\times 4}=\dfrac{2\times 3\times 3}{3\times 2\times 2}=\dfrac{3}{2}. En multipliant d'abord, on trouve 1812\dfrac{18}{12}, qui se simplifie par 66 en 32\dfrac{3}{2} : même résultat, plus de travail.

6) Un entier est une fraction de dénominateur 11 : 3=1243=\dfrac{12}{4}. F=124+54=174F=\dfrac{12}{4}+\dfrac{5}{4}=\dfrac{17}{4}. L'erreur fréquente est 3+54=84=2\dfrac{3+5}{4}=\dfrac{8}{4}=2, un résultat PLUS PETIT que 33, ce qui est absurde puisqu'on ajoute un nombre positif à 33.

7) Aucun dénominateur n'est multiple de l'autre : on prend un multiple commun, 66. 12=36\dfrac{1}{2}=\dfrac{3}{6} et 23=46\dfrac{2}{3}=\dfrac{4}{6}. G=76G=\dfrac{7}{6}. Surtout pas 1+22+3=35\dfrac{1+2}{2+3}=\dfrac{3}{5} : ce résultat est plus petit que 23\dfrac{2}{3} alors qu'on lui ajoute un demi.

8) La multiplication passe avant la soustraction, avec les fractions comme avec les entiers. 16×3=36\dfrac{1}{6}\times 3=\dfrac{3}{6}. Puis H=5636=26=13H=\dfrac{5}{6}-\dfrac{3}{6}=\dfrac{2}{6}=\dfrac{1}{3}. Calculer d'abord la différence donnerait 46×3=2\dfrac{4}{6}\times 3=2, un résultat six fois trop grand.

Partie A : les bases (/50)

Exercice 2 : Simplifier et reconnaître des fractions égales

Simplifier une fraction, ce n'est pas la rendre plus petite : c'est écrire le MÊME nombre avec un numérateur et un dénominateur plus petits. Pour cela on divise le numérateur et le dénominateur par un même nombre.

  • 1) Simplifier 1824\frac{18}{24} en une seule division.
  • 2) Simplifier 4560\frac{45}{60} jusqu'à ne plus pouvoir.
  • 3) Compléter : 75=35\frac{7}{5}=\frac{\ldots}{35}.
  • 4) Parmi 1218\frac{12}{18}, 1421\frac{14}{21} et 1520\frac{15}{20}, lesquelles valent 23\frac{2}{3} ?
  • 5) Écrire 8436\frac{84}{36} sous forme irréductible.
  • 6) Léa affirme : « si j'ajoute 22 en haut et 22 en bas, la fraction ne change pas ». Testez sa règle sur 12\frac{1}{2} et concluez.

Tape tes réponses, la page te dit juste ou faux 0/9

1)
2)
3)
4)
5)
6)
Voir la correction

Réponses

  • 1) 34\frac{3}{4}
  • 2) 34\frac{3}{4}
  • 3) 4935\frac{49}{35}
  • 4) 1218\frac{12}{18} et 1421\frac{14}{21}
  • 5) 73\frac{7}{3}
  • 6) Fausse : 3412\frac{3}{4}\neq\frac{1}{2}

1) On cherche un diviseur commun à 1818 et 2424. Le plus grand est 66 : 18=6×318=6\times 3 et 24=6×424=6\times 4. Donc 1824=6×36×4=34\frac{18}{24}=\frac{6\times 3}{6\times 4}=\frac{3}{4}. La méthode s'écrit toujours ainsi, en faisant APPARAÎTRE le facteur commun avant de le barrer : c'est ce qui garantit qu'on divise bien les deux, et pas seulement le numérateur. Vérification décimale : 18÷24=0,7518\div 24=0{,}75 et 3÷4=0,753\div 4=0{,}75. Les deux écritures désignent le même nombre.

2) 45=15×345=15\times 3 et 60=15×460=15\times 4, donc 4560=34\frac{45}{60}=\frac{3}{4}. On peut aussi y aller par étapes, ce qui est plus sûr quand on ne voit pas tout de suite le grand diviseur : 4560=912\frac{45}{60}=\frac{9}{12} en divisant par 55, puis 912=34\frac{9}{12}=\frac{3}{4} en divisant par 33. On s'arrête quand plus aucun nombre autre que 11 ne divise les deux : 33 et 44 n'ont plus de diviseur commun, la fraction est irréductible.

3) On passe de 55 à 3535 en multipliant par 77. La règle est la même en haut et en bas. Donc le numérateur devient 7×7=497\times 7=49 et 75=4935\frac{7}{5}=\frac{49}{35}. Le piège serait d'écrire 735\frac{7}{35} en ne touchant qu'au dénominateur, ce qui divise le nombre par 77 au lieu de le laisser égal.

4) 1218\frac{12}{18} : on divise par 66, on obtient 23\frac{2}{3}, donc OUI. 1421\frac{14}{21} : on divise par 77, on obtient 23\frac{2}{3}, donc OUI. 1520\frac{15}{20} : on divise par 55, on obtient 34\frac{3}{4}, donc NON. Une seconde méthode, plus rapide à l'oral, est le produit en croix : 12×3=3612\times 3=36 et 18×2=3618\times 2=36, les produits sont égaux donc les fractions le sont ; pour la troisième, 15×3=4515\times 3=45 et 20×2=4020\times 2=40, produits différents donc fractions différentes.

5) 8484 et 3636 sont tous deux dans la table de 1212 : 84=12×784=12\times 7 et 36=12×336=12\times 3. Donc 8436=73\frac{84}{36}=\frac{7}{3}. Comme 77 et 33 n'ont pas de diviseur commun, c'est la forme irréductible. Remarquez que 73\frac{7}{3} est plus grand que 11 : c'est normal, le numérateur de départ était plus grand que le dénominateur. Une fraction supérieure à 11 n'est pas une erreur.

6) On teste : 12=0,5\frac{1}{2}=0{,}5, tandis que 1+22+2=34=0,75\frac{1+2}{2+2}=\frac{3}{4}=0{,}75. Les deux nombres sont différents, donc la règle de Léa est FAUSSE. Ce qui conserve une fraction, c'est la MULTIPLICATION (ou la division) du haut et du bas par un même nombre, jamais l'addition. La raison est concrète : multiplier par 22 en haut et en bas revient à couper chaque part en deux et à en prendre deux fois plus, ce qui ne change rien ; ajouter 22 en bas recoupe le gâteau sans aucun rapport avec ce qu'on prend.

Exercice 3 : Comparer, ranger, placer sur une droite graduée

La droite ci-dessous va de 00 à 22. Chaque petit intervalle vaut un sixième.

012
  • 1) Quelle fraction correspond à la troisième graduation après 00 ? Simplifiez-la.
  • 2) Où placer sur cette droite les nombres 56\frac{5}{6}, 43\frac{4}{3} et 32\frac{3}{2} ?
  • 3) Comparer 59\frac{5}{9} et 79\frac{7}{9}, puis 59\frac{5}{9} et 57\frac{5}{7}.
  • 4) Comparer 34\frac{3}{4} et 56\frac{5}{6} en les mettant au même dénominateur.
  • 5) Ranger dans l'ordre croissant : 78\frac{7}{8}, 12\frac{1}{2}, 98\frac{9}{8}, 34\frac{3}{4}.
  • 6) Comment savoir sans calcul si une fraction dépasse 11 ? Classez 119\frac{11}{9}, 911\frac{9}{11} et 1313\frac{13}{13}.

Tape tes réponses, la page te dit juste ou faux 0/10

1)
2)
3)
4)
5)
6)
Voir la correction

Réponses

  • 1) 12\frac{1}{2}
  • 2) 5e, 8e et 9e graduations
  • 3) 59<79\frac{5}{9}<\frac{7}{9} ; 59<57\frac{5}{9}<\frac{5}{7}
  • 4) 34<56\frac{3}{4}<\frac{5}{6}
  • 5) 12<34<78<98\frac{1}{2}<\frac{3}{4}<\frac{7}{8}<\frac{9}{8}
  • 6) 911<1313<119\frac{9}{11}<\frac{13}{13}<\frac{11}{9}

1) Chaque intervalle vaut 16\frac{1}{6}, donc la troisième graduation porte 36\frac{3}{6}. On simplifie par 33 : 36=12\frac{3}{6}=\frac{1}{2}. Elle tombe bien au milieu de 00 et de 11, ce qui est la vérification visuelle attendue : la moitié de l'unité est exactement à mi-chemin.

2) 56\frac{5}{6} est la cinquième graduation, juste avant 11. 43\frac{4}{3} se convertit d'abord en sixièmes : 43=86\frac{4}{3}=\frac{8}{6}, c'est la huitième graduation, donc deux crans après 11. 32=96\frac{3}{2}=\frac{9}{6}, la neuvième graduation, c'est-à-dire le milieu de 11 et 22. La méthode générale est toujours celle-là : pour placer une fraction sur une droite graduée en sixièmes, on la réécrit en sixièmes, puis on compte les crans.

3) 59\frac{5}{9} et 79\frac{7}{9} ont le même dénominateur : les parts sont de même taille, donc celui qui en prend le plus est le plus grand, 59<79\frac{5}{9}<\frac{7}{9}. 59\frac{5}{9} et 57\frac{5}{7} ont le même numérateur : on prend 55 parts dans les deux cas, mais les neuvièmes sont plus PETITS que les septièmes puisque le gâteau a été coupé en plus de morceaux. Donc 59<57\frac{5}{9}<\frac{5}{7}. C'est ici que se produit l'erreur la plus fréquente du chapitre, croire que 9>79>7 entraîne 59>57\frac{5}{9}>\frac{5}{7}.

4) Le plus petit dénominateur commun à 44 et 66 est 1212. On écrit 34=3×34×3=912\frac{3}{4}=\frac{3\times 3}{4\times 3}=\frac{9}{12} et 56=5×26×2=1012\frac{5}{6}=\frac{5\times 2}{6\times 2}=\frac{10}{12}. Comme 9<109<10, on conclut 34<56\frac{3}{4}<\frac{5}{6}. Vérification décimale : 0,75<0,83330{,}75<0{,}8333. On aurait pu prendre 2424, cela marche aussi, mais les nombres sont plus gros pour rien.

5) On met tout en huitièmes : 12=48\frac{1}{2}=\frac{4}{8}, 34=68\frac{3}{4}=\frac{6}{8}, 78\frac{7}{8} et 98\frac{9}{8} restent. On range les numérateurs : 4<6<7<94<6<7<9. Donc 12<34<78<98\frac{1}{2}<\frac{3}{4}<\frac{7}{8}<\frac{9}{8}. On écrit la réponse avec les fractions de l'énoncé, pas avec les huitièmes : la conversion est un outil de comparaison, pas la réponse.

6) Une fraction vaut 11 quand son numérateur égale son dénominateur, elle dépasse 11 quand le numérateur est plus grand, et elle est inférieure à 11 sinon. Donc 911<1\frac{9}{11}<1, 1313=1\frac{13}{13}=1 et 119>1\frac{11}{9}>1, d'où le classement 911<1313<119\frac{9}{11}<\frac{13}{13}<\frac{11}{9}. Cette comparaison à 11 est le premier réflexe à avoir : elle tranche beaucoup de cas sans le moindre calcul.

Exercice 4 : Additionner quand un dénominateur est multiple de l'autre

On ne peut additionner que des parts de MÊME taille. Quand un dénominateur est dans la table de l'autre, une seule des deux fractions a besoin d'être transformée.

  • 1) Calculer 35+15\frac{3}{5}+\frac{1}{5}.
  • 2) Calculer 14+58\frac{1}{4}+\frac{5}{8}.
  • 3) Calculer 7623\frac{7}{6}-\frac{2}{3} et simplifier.
  • 4) Calculer 2372-\frac{3}{7}.
  • 5) Calculer 512+14+13\frac{5}{12}+\frac{1}{4}+\frac{1}{3}.
  • 6) Hugo écrit 14+58=612\frac{1}{4}+\frac{5}{8}=\frac{6}{12}. Où est l'erreur, et pourquoi le résultat est-il forcément faux même sans refaire le calcul ?

Tape tes réponses, la page te dit juste ou faux 0/11

1)
2)
3)
4)
5)
6)
Voir la correction

Réponses

  • 1) 45\frac{4}{5}
  • 2) 78\frac{7}{8}
  • 3) 12\frac{1}{2}
  • 4) 117\frac{11}{7}
  • 5) 1
  • 6) Dénominateurs additionnés ; 612<58\frac{6}{12}<\frac{5}{8}

1) Les parts ont déjà la même taille : on ajoute les numérateurs et on garde le dénominateur, 35+15=45\frac{3}{5}+\frac{1}{5}=\frac{4}{5}, qui est irréductible. Le dénominateur ne s'additionne pas parce qu'il ne compte rien : il DIT la taille des parts, il n'en compte aucune.

2) 88 est dans la table de 44, puisque 8=4×28=4\times 2. On transforme donc seulement la première fraction, 14=28\frac{1}{4}=\frac{2}{8}. Alors 14+58=28+58=78\frac{1}{4}+\frac{5}{8}=\frac{2}{8}+\frac{5}{8}=\frac{7}{8}. Vérification décimale : 0,25+0,625=0,8750{,}25+0{,}625=0{,}875 et 7÷8=0,8757\div 8=0{,}875.

3) 66 est un multiple de 33, on écrit 23=46\frac{2}{3}=\frac{4}{6}. Alors 7646=36=12\frac{7}{6}-\frac{4}{6}=\frac{3}{6}=\frac{1}{2}. Ne jamais oublier la simplification finale : 36\frac{3}{6} est juste, mais un contrôle attend la forme la plus simple, et une réponse non simplifiée coûte souvent un demi-point.

4) Un entier s'écrit comme une fraction de dénominateur 11, puis on l'amène au dénominateur voulu : 2=21=1472=\frac{2}{1}=\frac{14}{7}. Donc 237=14737=1172-\frac{3}{7}=\frac{14}{7}-\frac{3}{7}=\frac{11}{7}. On contrôle l'ordre de grandeur : on retire un peu moins d'un demi à 22, on doit trouver un peu plus de 1,51{,}5, et 11÷71,5711\div 7\approx 1{,}57.

5) Le dénominateur commun est 1212, car 44 et 33 divisent tous deux 1212. On écrit 14=312\frac{1}{4}=\frac{3}{12} et 13=412\frac{1}{3}=\frac{4}{12}. La somme vaut 512+312+412=1212=1\frac{5}{12}+\frac{3}{12}+\frac{4}{12}=\frac{12}{12}=1. Un résultat rond de ce genre indique en général qu'on ne s'est pas trompé, mais il faut l'écrire simplifié : la réponse est 11, pas 1212\frac{12}{12}.

6) Hugo a additionné les numérateurs entre eux et les dénominateurs entre eux. Cette règle n'existe pas. Le résultat est faux, et on peut le voir sans aucun calcul : 612=12\frac{6}{12}=\frac{1}{2}, or l'une des deux fractions de départ, 58\frac{5}{8}, est DÉJÀ plus grande que 12\frac{1}{2}. Une somme de deux nombres positifs ne peut pas être plus petite que l'un d'eux. Ce contrôle mérite d'être fait systématiquement : une somme doit dépasser chacun de ses deux termes.

Exercice 5 : Dénominateurs quelconques : trouver le bon dénominateur commun

Quand aucun dénominateur n'est multiple de l'autre, on cherche un multiple commun. Le produit des deux marche toujours, mais ce n'est pas toujours le plus petit.

  • 1) Calculer 23+14\frac{2}{3}+\frac{1}{4}.
  • 2) Calculer 5638\frac{5}{6}-\frac{3}{8} en prenant 2424 comme dénominateur.
  • 3) Calculer 310+215\frac{3}{10}+\frac{2}{15} et simplifier.
  • 4) Calculer 7423+16\frac{7}{4}-\frac{2}{3}+\frac{1}{6}.
  • 5) Pour 5638\frac{5}{6}-\frac{3}{8}, quel est le plus petit dénominateur commun, et que se passe-t-il si on prend 4848 ?
  • 6) Ranger dans l'ordre croissant les trois résultats des questions 1, 2 et 3.

Tape tes réponses, la page te dit juste ou faux 0/11

1)
2)
3)
4)
5)
6)
Voir la correction

Réponses

  • 1) 1112\frac{11}{12}
  • 2) 1124\frac{11}{24}
  • 3) 1330\frac{13}{30}
  • 4) 54\frac{5}{4}
  • 5) 24 ; avec 48, juste mais à simplifier
  • 6) 1330<1124<1112\frac{13}{30}<\frac{11}{24}<\frac{11}{12}

1) 33 et 44 n'ont pas de diviseur commun, le dénominateur commun est donc leur produit, 1212. On écrit 23=812\frac{2}{3}=\frac{8}{12} et 14=312\frac{1}{4}=\frac{3}{12}, d'où la somme 1112\frac{11}{12}. Contrôle d'ordre de grandeur : 230,67\frac{2}{3}\approx 0{,}67 plus 0,250{,}25 font environ 0,920{,}92, et 11÷120,9211\div 12\approx 0{,}92. La fraction 1112\frac{11}{12} est irréductible.

2) 2424 est bien un multiple de 66, quatre fois, et de 88, trois fois. On écrit 56=2024\frac{5}{6}=\frac{20}{24} et 38=924\frac{3}{8}=\frac{9}{24}. La différence vaut 20924=1124\frac{20-9}{24}=\frac{11}{24}. Seuls les numérateurs se soustraient, le dénominateur reste : c'est encore la même idée, on compte des vingt-quatrièmes et on en retire.

3) 1010 et 1515 ont 3030 comme plus petit multiple commun. On écrit 310=930\frac{3}{10}=\frac{9}{30} et 215=430\frac{2}{15}=\frac{4}{30}, la somme fait 1330\frac{13}{30}, irréductible car 1313 est premier et ne divise pas 3030. Avec 150150, le produit des dénominateurs, on aurait obtenu 65150\frac{65}{150}, juste également, mais qu'il aurait fallu simplifier par 55 pour retrouver 1330\frac{13}{30}.

4) Les trois dénominateurs 44, 33 et 66 divisent 1212. On écrit 74=2112\frac{7}{4}=\frac{21}{12}, 23=812\frac{2}{3}=\frac{8}{12} et 16=212\frac{1}{6}=\frac{2}{12}. Le calcul se fait de gauche à droite : 218+212=1512\frac{21-8+2}{12}=\frac{15}{12}, que l'on simplifie par 33 pour obtenir 54\frac{5}{4}. Le piège classique est de faire d'abord 8+28+2 parce que l'addition paraîtrait prioritaire : elle ne l'est pas, addition et soustraction se lisent dans l'ordre d'écriture.

5) 6=2×36=2\times 3 et 8=2×2×28=2\times 2\times 2 : le plus petit multiple commun est 2424. Avec 4848, on écrirait 40481848=2248\frac{40}{48}-\frac{18}{48}=\frac{22}{48}, résultat exact qu'il faut ensuite simplifier par 22 pour retrouver 1124\frac{11}{24}. Prendre un dénominateur commun trop grand ne rend jamais faux, cela rend seulement plus long et oblige à une simplification finale.

6) Les trois résultats sont 1112\frac{11}{12}, 1124\frac{11}{24} et 1330\frac{13}{30}. Comme 1112\frac{11}{12} et 1124\frac{11}{24} ont le même numérateur, la seconde est la plus petite des deux. Pour départager 1124\frac{11}{24} et 1330\frac{13}{30}, on passe en cent-vingtièmes : 1124=55120\frac{11}{24}=\frac{55}{120} et 1330=52120\frac{13}{30}=\frac{52}{120}. Donc 1330<1124<1112\frac{13}{30}<\frac{11}{24}<\frac{11}{12}.

Exercice 6 : Multiplier des fractions et prendre une fraction d'une quantité

Multiplier, c'est prendre une fraction D'UNE fraction. Sur le carré unité ci-dessous, une largeur croisée avec une hauteur découpe un rectangle dont l'aire est le produit des deux fractions.

carré unité, aire 111chaque case vaut un douzième
  • 1) Combien de cases contient le carré unité ? Quelle est l'aire d'une case ?
  • 2) Le rectangle qui occupe 24\frac{2}{4} de la largeur et 23\frac{2}{3} de la hauteur couvre combien de cases ? Quelle est son aire ?
  • 3) Calculer 23×34\frac{2}{3}\times\frac{3}{4} en simplifiant AVANT de multiplier.
  • 4) Calculer 58×24\frac{5}{8}\times 24.
  • 5) Un livre de 216216 pages : Nour en a lu les 59\frac{5}{9}. Combien de pages lui reste-t-il ?
  • 6) Multiplier un nombre par 34\frac{3}{4}, est-ce l'augmenter ou le diminuer ? Et par 54\frac{5}{4} ? Énoncez la règle.

Tape tes réponses, la page te dit juste ou faux 0/12

1)
2)
3)
4)
5)
6)
Voir la correction

Réponses

  • 1) 12 cases, 112\frac{1}{12} chacune
  • 2) 4 cases, 13\frac{1}{3}
  • 3) 12\frac{1}{2}
  • 4) 15
  • 5) 96 pages
  • 6) Diminue ; augmente

1) Le carré est partagé en 44 colonnes et 33 lignes, il contient donc 4×3=124\times 3=12 cases identiques. Comme l'aire totale vaut 11, chaque case a pour aire 112\frac{1}{12}. C'est exactement cette lecture qui explique la règle de multiplication : le dénominateur du produit est le nombre de cases, donc le produit des deux dénominateurs.

2) 24\frac{2}{4} de la largeur, ce sont 22 colonnes ; 23\frac{2}{3} de la hauteur, ce sont 22 lignes. Le rectangle couvre donc 2×2=42\times 2=4 cases, soit une aire de 412=13\frac{4}{12}=\frac{1}{3}. On retrouve bien 24×23=412=13\frac{2}{4}\times\frac{2}{3}=\frac{4}{12}=\frac{1}{3} : les numérateurs comptent les colonnes et les lignes prises, les dénominateurs comptent celles qui sont disponibles.

3) 23×34=2×33×4\frac{2}{3}\times\frac{3}{4}=\frac{2\times 3}{3\times 4}. Avant de multiplier, on repère le 33 présent en haut et en bas et on le barre, puis le 22 du haut et le 44 du bas se simplifient par 22. Il reste 12\frac{1}{2}. Simplifier d'abord évite d'écrire 612\frac{6}{12} et de devoir simplifier ensuite : même résultat, nombres plus petits, donc moins d'erreurs de tables.

4) Un entier est une fraction de dénominateur 11 : 58×241\frac{5}{8}\times\frac{24}{1}. On simplifie 2424 et 88 par 88, il reste 5×31=15\frac{5\times 3}{1}=15. Autre lecture, souvent plus rapide de tête : 58\frac{5}{8} de 2424, c'est 24÷8=324\div 8=3 puis 3×5=153\times 5=15. Diviser d'abord par le dénominateur garde les nombres petits.

5) Nour a lu 59\frac{5}{9} de 216216 pages, soit 216÷9=24216\div 9=24 puis 24×5=12024\times 5=120 pages. Il lui reste 216120=96216-120=96 pages. On peut aussi calculer directement la fraction restante : 159=491-\frac{5}{9}=\frac{4}{9}, puis 24×4=9624\times 4=96. Les deux chemins donnent le même nombre, ce qui constitue la vérification.

6) Multiplier par 34\frac{3}{4} diminue, car 34<1\frac{3}{4}<1 : on ne prend qu'une partie du nombre. Multiplier par 54\frac{5}{4} augmente, car 54>1\frac{5}{4}>1. Règle générale : multiplier par une fraction inférieure à 11 diminue, multiplier par une fraction supérieure à 11 augmente. Cette idée casse la croyance de l'école primaire selon laquelle multiplier ferait toujours grandir, croyance qui est la source d'une bonne part des erreurs du chapitre.

Partie B : problèmes et raisonnement (/50)

Exercice 7 : Le budget de la sortie scolaire

Une classe dispose d'un budget de 720720 dollars pour une sortie. Les 512\frac{5}{12} passent dans le transport, le quart dans les entrées du musée, et 16\frac{1}{6} dans le repas.

  • 1) Calculer, en dollars, chacune des trois dépenses.
  • 2) Quelle fraction du budget les trois dépenses représentent-elles au total ?
  • 3) Quelle fraction du budget reste-t-il ? Combien cela fait-il en dollars ?
  • 4) Le reste est partagé équitablement entre les 88 groupes d'élèves. Combien reçoit chaque groupe ?
  • 5) Le transport augmente de 110\frac{1}{10} de son prix. Quel est le nouveau prix du transport ?
  • 6) Avec cette augmentation, le budget suffit-il encore ? Justifiez par un calcul.

Tape tes réponses, la page te dit juste ou faux 0/12

1)
2)
3)
4)
5)
6)
Voir la correction

Réponses

  • 1) 300, 180 et 120 dollars
  • 2) 56\frac{5}{6}
  • 3) 16\frac{1}{6}, soit 120 dollars
  • 4) 15 dollars
  • 5) 330 dollars
  • 6) Oui : il reste 90 dollars

1) Transport : 512\frac{5}{12} de 720720, soit 720÷12=60720\div 12=60 puis 60×5=30060\times 5=300 dollars. Musée : 14\frac{1}{4} de 720720, soit 180180 dollars. Repas : 16\frac{1}{6} de 720720, soit 120120 dollars. On garde l'ordre diviser puis multiplier : 720÷12720\div 12 est un calcul simple, alors que 720×5720\times 5 donnerait 36003600 à diviser ensuite, plus lourd et plus risqué.

2) On additionne les fractions au dénominateur commun 1212 : 512+312+212=1012=56\frac{5}{12}+\frac{3}{12}+\frac{2}{12}=\frac{10}{12}=\frac{5}{6}. Vérification par les dollars : 300+180+120=600300+180+120=600, et 600720=56\frac{600}{720}=\frac{5}{6}. Les deux méthodes concordent, ce qui valide la mise au même dénominateur.

3) Il reste 156=6656=161-\frac{5}{6}=\frac{6}{6}-\frac{5}{6}=\frac{1}{6} du budget, soit 720÷6=120720\div 6=120 dollars. On retrouve bien 720600=120720-600=120. Écrire le tout comme 66\frac{6}{6} est le geste à retenir : soustraire une fraction à 11 demande d'abord d'écrire 11 avec le bon dénominateur.

4) 120÷8=15120\div 8=15 dollars par groupe. La division tombe juste, ce qui est cohérent avec l'énoncé qui parle d'un partage équitable. Si elle ne tombait pas juste, la réponse s'écrirait en fraction, 1208\frac{120}{8}, et non arrondie au hasard.

5) Augmenter de 110\frac{1}{10}, c'est ajouter 110\frac{1}{10} de 300300, soit 3030 dollars : le transport passe à 330330 dollars. On peut aussi multiplier en une fois par 1+110=11101+\frac{1}{10}=\frac{11}{10}, ce qui donne 300×1110=330300\times\frac{11}{10}=330. Retenez ce second chemin, c'est celui du chapitre sur la proportionnalité et les pourcentages.

6) Le nouveau total est 330+180+120=630330+180+120=630 dollars, à comparer aux 720720 dollars du budget. Comme 630<720630<720, le budget suffit encore, et il reste même 720630=90720-630=90 dollars. En fraction du budget, ce reste vaut 90720=18\frac{90}{720}=\frac{1}{8}. L'augmentation a donc fait passer la part restante de 16\frac{1}{6} à 18\frac{1}{8} du budget, ce qui est cohérent puisque 18<16\frac{1}{8}<\frac{1}{6}.

Exercice 8 : Le jardin partagé en douze parts

Un jardin rectangulaire est partagé en 1212 parcelles égales. La zone A occupe 33 parcelles, la zone B en occupe 55, la zone C occupe le reste. L'aire totale du jardin est de 180180 mètres carrés.

zone Azone Bzone Cle jardin entier, partagé en 12 parts égales
  • 1) Quelle fraction du jardin occupe chaque zone ? Simplifiez quand c'est possible.
  • 2) Vérifier que la somme des trois fractions vaut 11.
  • 3) Quelle est l'aire, en mètres carrés, de chacune des trois zones ?
  • 4) De combien la zone B dépasse-t-elle la zone A ? Exprimez cet écart en fraction du jardin.
  • 5) On plante des tomates sur les 25\frac{2}{5} de la zone C. Quelle aire cela représente-t-il ?
  • 6) La zone des tomates représente quelle fraction du jardin entier ?

Tape tes réponses, la page te dit juste ou faux 0/14

1)
2)
3)
4)
5)
6)
Voir la correction

Réponses

  • 1) A : 14\frac{1}{4} ; B : 512\frac{5}{12} ; C : 13\frac{1}{3}
  • 2) 1212=1\frac{12}{12}=1
  • 3) 45, 75 et 60 m²
  • 4) 30 m², soit 16\frac{1}{6}
  • 5) 24 m²
  • 6) 215\frac{2}{15}

1) Zone A : 312=14\frac{3}{12}=\frac{1}{4}. Zone B : 512\frac{5}{12}, irréductible car 55 ne divise pas 1212. Zone C : il reste 1235=412-3-5=4 parcelles, soit 412=13\frac{4}{12}=\frac{1}{3}. On compte les parcelles avant de simplifier, jamais l'inverse : la simplification est la dernière opération.

2) Au dénominateur commun 1212 : 312+512+412=1212=1\frac{3}{12}+\frac{5}{12}+\frac{4}{12}=\frac{12}{12}=1. C'était prévisible puisque les trois zones recouvrent tout le jardin sans se chevaucher, mais le calcul reste la preuve. C'est aussi un contrôle : si la somme n'avait pas donné 11, une des trois fractions serait fausse.

3) Une parcelle vaut 180÷12=15180\div 12=15 mètres carrés. Zone A : 3×15=453\times 15=45 mètres carrés. Zone B : 5×15=755\times 15=75 mètres carrés. Zone C : 4×15=604\times 15=60 mètres carrés. Contrôle : 45+75+60=18045+75+60=180, on retrouve bien l'aire totale.

4) L'écart vaut 7545=3075-45=30 mètres carrés. En fraction du jardin : 30180=16\frac{30}{180}=\frac{1}{6}. On peut aussi calculer directement l'écart des fractions, 512312=212=16\frac{5}{12}-\frac{3}{12}=\frac{2}{12}=\frac{1}{6}. Les deux chemins donnent la même chose, ce qui n'a rien d'un hasard : prendre la fraction puis l'aire, ou l'aire puis la fraction, revient au même.

5) La zone C mesure 6060 mètres carrés. Les 25\frac{2}{5} de 6060 font 60÷5=1260\div 5=12 puis 12×2=2412\times 2=24 mètres carrés. Attention à la lecture de l'énoncé : les 25\frac{2}{5} portent sur la zone C, pas sur le jardin. Prendre 25\frac{2}{5} de 180180 donnerait 7272, un nombre qui dépasse la zone C elle-même, ce qui serait absurde.

6) Les tomates couvrent 2424 mètres carrés sur 180180, soit 24180\frac{24}{180}. On simplifie par 1212 et on obtient 215\frac{2}{15}. Autre chemin, celui de la fraction d'une fraction : 25×13=215\frac{2}{5}\times\frac{1}{3}=\frac{2}{15}. Retenez cette égalité, c'est le cœur du chapitre : prendre une fraction d'une fraction, c'est multiplier les deux fractions.

Exercice 9 : Cinq affirmations à corriger

Chacune des cinq affirmations suivantes est FAUSSE. Dites pourquoi et donnez l'énoncé correct.

  • 1) « 13+14=27\frac{1}{3}+\frac{1}{4}=\frac{2}{7}. »
  • 2) « 49\frac{4}{9} est plus grand que 47\frac{4}{7}, parce que 99 est plus grand que 77. »
  • 3) « Pour simplifier 5+105\frac{5+10}{5}, je barre les 55 et j'obtiens 1010. »
  • 4) « Multiplier un nombre par une fraction le rend toujours plus grand. »
  • 5) « Pour additionner 23\frac{2}{3} et 56\frac{5}{6}, il faut mettre les deux fractions sur 1818, car 3×6=183\times 6=18. »

Tape tes réponses, la page te dit juste ou faux 0/7

1)
2)
3)
4)
5)
Voir la correction

Réponses

  • 1) 712\frac{7}{12}
  • 2) 49<47\frac{4}{9}<\frac{4}{7}
  • 3) 3
  • 4) Faux : 20×34=1520\times\frac{3}{4}=15
  • 5) 32\frac{3}{2}, sur 6 suffit

1) FAUX. Les dénominateurs ne s'additionnent pas : ils indiquent la taille des parts, ils n'en comptent aucune. Le résultat proposé est d'ailleurs plus petit que chacun des deux termes, ce qui est impossible pour une somme de nombres positifs. Le calcul correct passe par le dénominateur commun 1212 : 412+312=712\frac{4}{12}+\frac{3}{12}=\frac{7}{12}.

2) FAUX. À numérateur égal, un dénominateur plus grand donne des parts plus PETITES, donc un nombre plus petit. Couper une tarte en 99 et en prendre 44, c'est moins que la couper en 77 et en prendre 44. Le bon énoncé est 49<47\frac{4}{9}<\frac{4}{7}, ce que confirment les décimales, environ 0,440{,}44 contre environ 0,570{,}57.

3) FAUX. On ne barre un nombre que s'il est FACTEUR de tout le numérateur, jamais s'il n'est qu'un des termes d'une somme. Ici 5+105=155=3\frac{5+10}{5}=\frac{15}{5}=3, et non 1010. Pour simplifier une somme, il faut d'abord la factoriser : 5+105=5×(1+2)5=1+2=3\frac{5+10}{5}=\frac{5\times(1+2)}{5}=1+2=3.

4) FAUX. Multiplier par une fraction inférieure à 11 DIMINUE le nombre : 20×34=1520\times\frac{3}{4}=15. Le bon énoncé distingue deux cas : multiplier par une fraction plus grande que 11 augmente, multiplier par une fraction plus petite que 11 diminue, et multiplier par 11 ne change rien.

5) FAUX, ou plutôt inutilement compliqué. Prendre le produit des dénominateurs donne toujours un dénominateur commun valable, mais ici 66 est déjà un multiple de 33, donc 66 suffit : 23+56=46+56=96=32\frac{2}{3}+\frac{5}{6}=\frac{4}{6}+\frac{5}{6}=\frac{9}{6}=\frac{3}{2}. Avec 1818 on trouverait 1218+1518=2718\frac{12}{18}+\frac{15}{18}=\frac{27}{18}, exact mais qu'il faut ensuite simplifier par 99 pour retrouver 32\frac{3}{2}.

Exercice 10 : Les trois étapes de la randonnée

Une randonnée se fait en trois étapes. La première couvre les 25\frac{2}{5} du trajet total. La deuxième couvre le tiers de CE QUI RESTE après la première. La troisième est la fin du parcours. Le trajet total mesure 4545 kilomètres.

1re étapece qui RESTE après la 1re étapele trajet completdeux cinquièmes
  • 1) Quelle longueur, en kilomètres, mesure la première étape ?
  • 2) Quelle fraction du trajet total reste-t-il après la première étape ? Quelle longueur ?
  • 3) Quelle longueur mesure la deuxième étape ?
  • 4) Quelle fraction du trajet TOTAL la deuxième étape représente-t-elle ?
  • 5) Quelle longueur et quelle fraction du total mesure la troisième étape ?
  • 6) Un camarade répond « la deuxième étape vaut 13\frac{1}{3} du trajet ». Expliquez son erreur à l'aide de la figure.

Tape tes réponses, la page te dit juste ou faux 0/11

1)
2)
3)
4)
5)
6)
Voir la correction

Réponses

  • 1) 18 km
  • 2) 35\frac{3}{5}, soit 27 km
  • 3) 9 km
  • 4) 15\frac{1}{5}
  • 5) 18 km, 25\frac{2}{5}
  • 6) Le tiers porte sur le reste

1) 25\frac{2}{5} de 4545 kilomètres : 45÷5=945\div 5=9 puis 9×2=189\times 2=18 kilomètres. La première étape mesure donc 1818 kilomètres, ce qui correspond bien sur la figure à la partie gauche, un peu moins de la moitié de la barre.

2) Ce qui reste vaut 125=5525=351-\frac{2}{5}=\frac{5}{5}-\frac{2}{5}=\frac{3}{5} du trajet, soit 9×3=279\times 3=27 kilomètres. Contrôle direct : 4518=2745-18=27. Sur la figure, c'est la partie droite, celle qui porte l'étiquette « ce qui RESTE ». Tout le problème tient à ne jamais confondre cette barre de droite avec la barre entière.

3) La deuxième étape est le tiers du reste, donc le tiers de 2727 kilomètres, soit 27÷3=927\div 3=9 kilomètres. Le mot « reste » de l'énoncé est ici décisif : il désigne les 2727 kilomètres, pas les 4545.

4) La deuxième étape mesure 99 kilomètres sur 4545, donc 945=15\frac{9}{45}=\frac{1}{5} du trajet total. Par le calcul de fractions on retrouve la même chose : le tiers de 35\frac{3}{5}, c'est 13×35=315=15\frac{1}{3}\times\frac{3}{5}=\frac{3}{15}=\frac{1}{5}. Les deux méthodes doivent toujours coïncider ; si elles divergent, c'est qu'on s'est trompé de référence.

5) Il reste 45189=1845-18-9=18 kilomètres pour la troisième étape, soit 1845=25\frac{18}{45}=\frac{2}{5} du total. On vérifie que tout se recolle : 25+15+25=55=1\frac{2}{5}+\frac{1}{5}+\frac{2}{5}=\frac{5}{5}=1. Remarque utile à commenter en classe : la troisième étape mesure exactement autant que la première.

6) Son erreur est un changement de référence. Le 13\frac{1}{3} de l'énoncé porte sur la barre de DROITE de la figure, celle du reste, et non sur la barre entière. Comme cette barre de droite ne vaut elle-même que 35\frac{3}{5} du total, en prendre le tiers donne 15\frac{1}{5} du total et non 13\frac{1}{3}. En kilomètres, l'écart est net : sa réponse donnerait 1515 kilomètres au lieu de 99. Règle à retenir : une fraction ne veut rien dire tant qu'on n'a pas dit fraction DE QUOI.

Exercice 11 : L'atelier de couture

Un atelier reçoit un rouleau de tissu de 3636 mètres. Une robe consomme 34\frac{3}{4} de mètre, une chemise 58\frac{5}{8} de mètre.

  • 1) Combien de mètres faut-il pour 1212 robes ?
  • 2) Combien de mètres faut-il pour 88 chemises ?
  • 3) Après ces 1212 robes et ces 88 chemises, quelle longueur de tissu reste-t-il ?
  • 4) Quelle fraction du rouleau ce reste représente-t-il ?
  • 5) Avec le reste, combien de robes entières peut-on encore tailler ? Quelle chute restera-t-il ?
  • 6) Si l'atelier ne faisait que des chemises avec le rouleau entier, combien en ferait-il au maximum ? Pourquoi la réponse n'est-elle pas 36×5836\times\frac{5}{8} ?

Tape tes réponses, la page te dit juste ou faux 0/9

1)
2)
3)
4)
5)
6)
Voir la correction

Réponses

  • 1) 9 m
  • 2) 5 m
  • 3) 22 m
  • 4) 1118\frac{11}{18}
  • 5) 29 robes, chute 0,250{,}25 m
  • 6) 57 chemises : on divise

1) 12×34=12×3412\times\frac{3}{4}=\frac{12\times 3}{4}. On simplifie 1212 et 44 par 44 : il reste 3×3=93\times 3=9 mètres. Douze robes consomment donc 99 mètres. Contrôle de bon sens : chaque robe prend moins d'un mètre, donc douze robes doivent prendre moins de douze mètres.

2) 8×58=58\times\frac{5}{8}=5 mètres, le 88 se simplifiant directement. Huit chemises consomment 55 mètres. Là encore, comme 58\frac{5}{8} est inférieur à 11, le résultat doit être inférieur à 88 mètres.

3) Le tissu utilisé vaut 9+5=149+5=14 mètres. Il reste 3614=2236-14=22 mètres. On aurait pu additionner les fractions d'abord, mais additionner les longueurs déjà calculées est plus court et moins risqué : la mise au même dénominateur ne sert que quand on ne connaît pas encore les valeurs.

4) Le reste vaut 2236\frac{22}{36} du rouleau. On simplifie par 22 : 1118\frac{11}{18}. Comme 1111 est premier et ne divise pas 1818, la fraction est irréductible. Un peu plus de la moitié du rouleau est donc intacte, ce qui est cohérent avec 22>1822>18.

5) Une robe prend 34\frac{3}{4} de mètre, soit 0,750{,}75 mètre. On cherche combien de fois 0,750{,}75 tient dans 2222 : 22÷0,7529,3322\div 0{,}75\approx 29{,}33. On peut donc tailler 2929 robes entières, qui consomment 29×0,75=21,7529\times 0{,}75=21{,}75 mètres. La chute vaut 2221,75=0,2522-21{,}75=0{,}25 mètre, soit un quart de mètre. On ARRONDIT VERS LE BAS parce qu'une robe incomplète n'est pas une robe : écrire 29,3329{,}33 robes n'a aucun sens.

6) Une chemise prend 58\frac{5}{8} de mètre, soit 0,6250{,}625 mètre. On cherche combien de fois 0,6250{,}625 tient dans 3636 : 36÷0,625=57,636\div 0{,}625=57{,}6, donc 5757 chemises au maximum, pour 57×0,625=35,62557\times 0{,}625=35{,}625 mètres et une chute de 0,3750{,}375 mètre. Le calcul 36×58=22,536\times\frac{5}{8}=22{,}5 répond à une tout autre question, celle de la longueur qu'occuperaient 3636 chemises. Multiplier, c'est prendre une part ; diviser, c'est compter combien de fois une part tient dans le tout. Le « combien de » de l'énoncé appelle une division.

Partie C : les classiques (/50)

Exercice 12 : Une fraction, c'est aussi une division

La fraction ab\dfrac{a}{b} désigne le nombre qui, multiplié par bb, donne aa. C'est donc aussi le quotient a÷ba\div b, qu'il tombe juste ou non.

  • 1) Quel nombre, multiplié par 44, donne 77 ? Écrivez-le en fraction, puis en écriture décimale.
  • 2) Complétez 3×=23\times\ldots=2 par une fraction. Ce nombre a-t-il une écriture décimale exacte ?
  • 3) Parmi 38\dfrac{3}{8}, 23\dfrac{2}{3} et 720\dfrac{7}{20}, lesquelles ont une écriture décimale exacte ? Donnez-la.
  • 4) Un élève lit 0,3333330{,}333\,333 sur sa calculatrice après avoir tapé 1÷31\div 3, et écrit 13=0,33\dfrac{1}{3}=0{,}33. Calculez 3×0,333\times 0{,}33, puis 3×133\times\dfrac{1}{3}. Que conclure ?
  • 5) Écrivez 175\dfrac{17}{5} comme la somme d'un entier et d'une fraction plus petite que 11. Entre quels entiers consécutifs se trouve 175\dfrac{17}{5} ?

Tape tes réponses, la page te dit juste ou faux 0/16

1)
2)
3)
4)
5)
Voir la correction

Réponses

  • 1) 74=1,75\frac{7}{4}=1{,}75
  • 2) 23\frac{2}{3} : pas d'écriture décimale exacte
  • 3) 38=0,375\frac{3}{8}=0{,}375 et 720=0,35\frac{7}{20}=0{,}35
  • 4) 0,990{,}99 et 11 : 0,330{,}33 est approché
  • 5) 3+253+\frac{2}{5}, entre 3 et 4

1) Le nombre cherché est 74\dfrac{7}{4}, puisque 4×74=74\times\dfrac{7}{4}=7. En posant la division, 7÷4=1,757\div 4=1{,}75. Contrôle : 4×1,75=74\times 1{,}75=7.

2) 3×23=23\times\dfrac{2}{3}=2. En posant 2÷32\div 3, on obtient 0,6660{,}666\ldots : le reste 22 revient à chaque étape, la division ne s'arrête jamais. 23\dfrac{2}{3} n'a PAS d'écriture décimale exacte, et c'est justement pour cela qu'on la garde en fraction.

3) 3÷8=0,3753\div 8=0{,}375, la division s'arrête. 7÷20=0,357\div 20=0{,}35, elle s'arrête aussi. 2÷32\div 3 ne s'arrête jamais. Donc 38=0,375\dfrac{3}{8}=0{,}375 et 720=0,35\dfrac{7}{20}=0{,}35 ont une écriture décimale exacte, pas 23\dfrac{2}{3}.

4) 3×0,33=0,993\times 0{,}33=0{,}99, alors que 3×13=13\times\dfrac{1}{3}=1. Les deux résultats diffèrent : 0,330{,}33 n'est qu'une VALEUR APPROCHÉE de 13\dfrac{1}{3}, et l'égalité écrite par l'élève est fausse. On écrit 130,33\dfrac{1}{3}\approx 0{,}33, avec le signe « environ égal ».

5) 17=5×3+217=5\times 3+2, donc 175=155+25=3+25\dfrac{17}{5}=\dfrac{15}{5}+\dfrac{2}{5}=3+\dfrac{2}{5}. Comme 25\dfrac{2}{5} est compris entre 00 et 11, le nombre 175\dfrac{17}{5} est entre 33 et 44. La division euclidienne de 1717 par 55 donne directement l'entier, le quotient 33, et la fraction restante, le reste 22 sur 55.

Le fil : une fraction est un nombre à part entière ; son écriture décimale n'existe pas toujours, et une valeur approchée n'est pas une égalité.

Exercice 13 : Le mélange de peinture

Pour obtenir la teinte de sa chambre, Samir mélange 38\dfrac{3}{8} de litre de peinture blanche, 14\dfrac{1}{4} de litre de bleu et 18\dfrac{1}{8} de litre de jaune.

  • 1) Quelle quantité de peinture obtient-il ? Donnez une fraction irréductible de litre.
  • 2) Quelle fraction du mélange la peinture bleue représente-t-elle ?
  • 3) Il prépare finalement le DOUBLE de ce mélange, dans la même teinte. Quelles quantités de blanc, de bleu et de jaune utilise-t-il ?
  • 4) Il avait acheté un pot de 11 litre de blanc. Quelle quantité de blanc lui reste-t-il après la question 3 ?
  • 5) Un ami affirme : « si j'ajoute 18\dfrac{1}{8} de litre de bleu au premier mélange, le bleu représentera 13+18\dfrac{1}{3}+\dfrac{1}{8} du mélange ». Calculez la vraie fraction de bleu dans ce nouveau mélange.

Tape tes réponses, la page te dit juste ou faux 0/10

1)
2)
3)
4)
5)
Voir la correction

Réponses

  • 1) 34\frac{3}{4} L
  • 2) 13\frac{1}{3}
  • 3) 34\frac{3}{4} L, 12\frac{1}{2} L, 14\frac{1}{4} L
  • 4) 14\frac{1}{4} L
  • 5) 37\frac{3}{7}

1) Tout en huitièmes : 14=28\dfrac{1}{4}=\dfrac{2}{8}, donc 38+28+18=68=34\dfrac{3}{8}+\dfrac{2}{8}+\dfrac{1}{8}=\dfrac{6}{8}=\dfrac{3}{4} de litre.

2) Le mélange compte 66 huitièmes de litre, dont 22 huitièmes de bleu. Le bleu en représente donc 26=13\dfrac{2}{6}=\dfrac{1}{3}. On compare des quantités exprimées dans la MÊME unité, les huitièmes de litre, puis on forme la fraction.

3) Doubler chaque quantité garde la teinte : 2×38=68=342\times\dfrac{3}{8}=\dfrac{6}{8}=\dfrac{3}{4} de litre de blanc, 2×14=122\times\dfrac{1}{4}=\dfrac{1}{2} litre de bleu et 2×18=142\times\dfrac{1}{8}=\dfrac{1}{4} de litre de jaune, soit 32\dfrac{3}{2} litre en tout.

4) 134=4434=141-\dfrac{3}{4}=\dfrac{4}{4}-\dfrac{3}{4}=\dfrac{1}{4} de litre de blanc.

5) Le bleu passe à 28+18=38\dfrac{2}{8}+\dfrac{1}{8}=\dfrac{3}{8} de litre, mais le mélange grossit lui aussi : 68+18=78\dfrac{6}{8}+\dfrac{1}{8}=\dfrac{7}{8} de litre. Le bleu en représente 37\dfrac{3}{7}. L'ami se trompe deux fois : il additionne une fraction DU MÉLANGE et une quantité EN LITRES, qui ne se rapportent pas au même tout, et il oublie que le tout a changé. Sa fraction, 13+18=1124\dfrac{1}{3}+\dfrac{1}{8}=\dfrac{11}{24}, est d'ailleurs plus grande que 37\dfrac{3}{7}.

Le fil : une fraction « du mélange » dépend du mélange entier ; quand on ajoute un ingrédient, le tout change et la fraction se recalcule.

Exercice 14 : Remonter au tout à partir d'une part

Quand on connaît la valeur d'une fraction d'une quantité, on retrouve la quantité entière en passant par UNE part : on divise par le numérateur, puis on multiplie par le dénominateur.

  • 1) Les 23\dfrac{2}{3} d'une somme d'argent valent 1818 dollars. Que vaut 13\dfrac{1}{3} de cette somme ? Que vaut la somme entière ?
  • 2) Les 35\dfrac{3}{5} d'un nombre valent 2424. Quel est ce nombre ?
  • 3) Dans une classe, 1212 élèves ont un animal de compagnie, ce qui représente les 37\dfrac{3}{7} de la classe. Combien d'élèves la classe compte-t-elle ?
  • 4) Une bouteille remplie aux 34\dfrac{3}{4} contient 6060 centilitres. Quelle est sa contenance ? Combien manque-t-il pour la remplir ?
  • 5) Un élève raisonne ainsi sur la bouteille : « le tout vaut 60×34=4560\times\dfrac{3}{4}=45 centilitres ». Montrez sans calcul que c'est impossible.

Tape tes réponses, la page te dit juste ou faux 0/7

1)
2)
3)
4)
5)
Voir la correction

Réponses

  • 1) 9 et 27 dollars
  • 2) 40
  • 3) 28 élèves
  • 4) 80 cL ; il manque 20 cL
  • 5) Le tout dépasse 60 cL

1) Deux tiers valent 1818 dollars, donc un tiers vaut 18÷2=918\div 2=9 dollars. La somme entière compte trois tiers : 3×9=273\times 9=27 dollars. Contrôle : les 23\dfrac{2}{3} de 2727 font bien 1818.

2) Trois cinquièmes valent 2424, donc un cinquième vaut 24÷3=824\div 3=8, et le nombre vaut 5×8=405\times 8=40. Contrôle : 35×40=24\dfrac{3}{5}\times 40=24.

3) Trois septièmes de la classe font 1212 élèves, donc un septième fait 12÷3=412\div 3=4 élèves, et la classe en compte 7×4=287\times 4=28.

4) Trois quarts font 6060 centilitres, un quart fait 2020 centilitres, la contenance est de 4×20=804\times 20=80 centilitres. Il manque le quart restant : 2020 centilitres.

5) La bouteille n'est pas pleine, donc sa contenance est PLUS GRANDE que les 6060 centilitres qu'elle contient. Or 4545 est plus petit que 6060 : le résultat est absurde. L'élève a pris les trois quarts de 6060, alors que 6060 est déjà les trois quarts du tout. Il a fait l'opération inverse de celle qu'il fallait.

Le fil : la part connue se partage d'abord en parts unitaires ; on reconstruit ensuite le tout, qui doit être plus grand que la part.

Exercice 15 : Problème : l'héritage des dix-sept chameaux

Un vieux marchand laisse 1717 chameaux à ses trois fils. Son testament dit : l'aîné recevra la moitié des chameaux, le deuxième le tiers, le plus jeune le neuvième. Personne ne veut couper un chameau.

Un sage passe par là. Il prête son propre chameau, ce qui fait 1818 chameaux, et partage ce troupeau selon le testament.

  • 1) Calculez la moitié de 1717. Pourquoi le partage paraît-il impossible ?
  • 2) Calculez 12+13+19\dfrac{1}{2}+\dfrac{1}{3}+\dfrac{1}{9}.
  • 3) Combien de chameaux chaque fils reçoit-il dans le partage du sage ?
  • 4) Combien de chameaux le sage a-t-il distribués en tout ? Que devient son propre chameau ?
  • 5) Quelle fraction de l'héritage le testament laissait-il sans propriétaire ? Chaque fils reçoit-il plus, ou moins, que sa part du testament ?

Tape tes réponses, la page te dit juste ou faux 0/11

1)
2)
3)
4)
5)
Voir la correction

Réponses

  • 1) 8,58{,}5 : pas entier
  • 2) 1718\frac{17}{18}
  • 3) 9, 6 et 2
  • 4) 17 ; le sage reprend le sien
  • 5) 118\frac{1}{18} ; chacun reçoit plus

1) 12×17=8,5\dfrac{1}{2}\times 17=8{,}5 chameaux. Le tiers de 1717 et le neuvième de 1717 ne tombent pas juste non plus, car 1717 n'est divisible ni par 22, ni par 33, ni par 99 : aucune des trois parts n'est un nombre entier de chameaux.

2) Au dénominateur commun 1818 : 918+618+218=1718\dfrac{9}{18}+\dfrac{6}{18}+\dfrac{2}{18}=\dfrac{17}{18}. Les trois parts du testament ne font PAS le troupeau entier.

3) Avec 1818 chameaux : l'aîné en reçoit 18÷2=918\div 2=9, le deuxième 18÷3=618\div 3=6, le plus jeune 18÷9=218\div 9=2.

4) 9+6+2=179+6+2=17 chameaux. Il en reste un, celui du sage, qui le reprend et repart. Ce n'est pas un hasard : les trois parts valent 1718\dfrac{17}{18} de 1818, soit exactement 1717.

5) Le testament distribuait 1718\dfrac{17}{18} de l'héritage ; il laissait 11718=1181-\dfrac{17}{18}=\dfrac{1}{18} sans propriétaire. Chaque fils reçoit donc un peu PLUS que sa part : l'aîné 99 au lieu de 8,58{,}5, le deuxième 66 au lieu d'environ 5,675{,}67, le plus jeune 22 au lieu d'environ 1,891{,}89. Le sage a simplement distribué ce dix-huitième oublié par le marchand.

Le fil : additionner les fractions d'un partage vérifie qu'elles font bien le tout ; ici, elles n'en faisaient que dix-sept dix-huitièmes.

Exercice 16 : Problème : l'élection du délégué de classe

Les 3636 élèves d'une classe votent tous pour élire leur délégué. Adam obtient les 512\dfrac{5}{12} des voix, Inès le tiers des voix, et Tom le reste. Pour être élu au premier tour, il faut obtenir PLUS de la moitié des voix.

  • 1) Combien de voix chaque candidat obtient-il ?
  • 2) Quelle fraction des voix Tom obtient-il ? Donnez-la irréductible.
  • 3) Adam est-il élu au premier tour ? Combien de voix lui manquait-il, au minimum ?
  • 4) Au second tour, Tom se retire. Les deux tiers de ses électeurs votent pour Inès, les autres pour Adam ; tous les autres élèves votent comme au premier tour. Combien de voix chacun obtient-il ? Que se passe-t-il ?
  • 5) Finalement, un électeur d'Adam du premier tour change d'avis et vote pour Inès au second tour. Quelle fraction des voix Inès obtient-elle ? Est-elle élue ?

Tape tes réponses, la page te dit juste ou faux 0/13

1)
2)
3)
4)
5)
Voir la correction

Réponses

  • 1) 15, 12 et 9 voix
  • 2) 14\frac{1}{4}
  • 3) Non ; 4 voix manquaient
  • 4) 18 et 18 : égalité
  • 5) 1936\frac{19}{36} : élue

1) Adam : 512\dfrac{5}{12} de 3636, soit 36÷12=336\div 12=3 puis 3×5=153\times 5=15 voix. Inès : le tiers de 3636, soit 1212 voix. Tom : 361512=936-15-12=9 voix.

2) 936=14\dfrac{9}{36}=\dfrac{1}{4}. Contrôle : 512+412+312=1212=1\dfrac{5}{12}+\dfrac{4}{12}+\dfrac{3}{12}=\dfrac{12}{12}=1.

3) La moitié des voix vaut 1818. Adam a 1515 voix, ce n'est pas plus que la moitié : il n'est pas élu. « Plus de la moitié » veut dire au moins 1919 voix, car 1818 n'est que la moitié : il lui manquait 1915=419-15=4 voix.

4) Les deux tiers des 99 électeurs de Tom font 66 voix pour Inès, les 33 autres vont à Adam. Inès : 12+6=1812+6=18 voix. Adam : 15+3=1815+3=18 voix. Égalité parfaite : aucun des deux n'a plus de la moitié des voix, personne n'est élu.

5) Inès passe à 1919 voix et Adam descend à 1717. Inès obtient 1936\dfrac{19}{36} des voix. Comme 1936>1836=12\dfrac{19}{36}>\dfrac{18}{36}=\dfrac{1}{2}, elle est élue.

Le fil : toutes les fractions se rapportent au même tout, les 3636 votants ; « plus de la moitié » se vérifie en comparant à 1836\dfrac{18}{36}.

Chapitre précédent Calculs numériques et priorités Chapitre suivant Les nombres relatifs

Ce chapitre resservira dans

Les chapitres qui le réclament en amont, plus tard dans l'année ou dans les années suivantes.

Voir aussi

Votre enfant bloque sur les fractions à Montréal ?

Contactez-moi pour une première séance. Les fractions de cinquième sont le socle de tout ce qui suit : proportionnalité, calcul littéral, probabilités et, plus tard, les équations du lycée. Un blocage installé ici se paye pendant quatre ans.

Site par Studio Squalli