Cinquième, programme français à Montréal • Fiche de révision
Fiche de révision : calculs numériques et priorités (Cinquième)
Cette fiche de révision couvre les priorités opératoires et le calcul sur les fractions en classe de cinquième du programme français, tels qu'ils sont évalués dans les contrôles du Lycée Marie de France et du Collège Stanislas à Montréal, et dans tout le réseau AEFE.
Elle ne redit pas le cours, que vous avez déjà : elle dit ce qui fait perdre des points sur ce chapitre, et le geste précis qui évite chaque perte. Le fil est toujours le même : regarder la STRUCTURE de l'expression avant d'écrire le premier signe égal.
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Le fil du chapitre
Une expression ne se lit pas de gauche à droite comme une phrase : c'est sa STRUCTURE qui décide de l'ordre des calculs, et la barre de fraction est une paire de parenthèses invisibles.
Ce qui décide de l'ordre : la structure, pas la lecture
•Sans parenthèses, on fait d'abord TOUTES les multiplications et divisions, puis les additions et soustractions : 3+4×5=3+20=23.
•À priorité égale, on calcule de GAUCHE À DROITE : 36÷6÷3=6÷3=2, et non 18.
•Les parenthèses passent avant tout, en commençant par les plus intérieures : 5×(3+(8−6))=5×5=25.
•La barre de fraction est une paire de parenthèses invisibles, en haut ET en bas : 412+8 signifie (12+8)÷4=5.
La même suite de symboles, deux structures : à gauche le + est tout en haut de l'arbre, donc il se calcule EN DERNIER ; à droite les parenthèses le descendent d'un étage et il passe en premier.
Une seule opération par ligne. Les points perdus en cinquième ne viennent presque jamais du calcul lui-même, ils viennent de deux calculs faits sur la même ligne.
Les quatre gestes sur les fractions
•Somme ou différence : même dénominateur OBLIGATOIRE, puis on n'opère que sur les numérateurs. 63+62=65, et le 6 se recopie.
•Produit : numérateurs entre eux, dénominateurs entre eux. Aucun dénominateur commun n'est nécessaire, et on simplifie AVANT de multiplier.
•Simplification : on ne barre que des FACTEURS, c'est-à-dire des nombres multipliés. Dans une somme, rien ne se barre.
•Comparaison : même dénominateur, puis on compare les numérateurs. Comparer séparément les numérateurs et les dénominateurs ne prouve rien.
Écrire les deux fractions transformées sur une ligne AVANT d'additionner rapporte le demi-point de méthode, même si la suite se trompe.
La distributivité, l'outil du calcul mental
•k(a+b)=ka+kb : le facteur multiplie TOUS les termes de la parenthèse, sans exception.
•Lue à l'endroit, elle développe : 4×103=4×(100+3)=400+12=412.
•Lue à l'envers, elle factorise : 17×8+17×2=17×(8+2)=17×10=170.
•Un signe − devant une parenthèse change le signe de TOUS les termes : 20−(6+4)=20−10=10.
Un énoncé qui dit « calculer astucieusement » ou « de tête » attend explicitement cette lecture : le calcul posé donne le bon résultat mais ne rapporte pas les points de méthode.
Les pièges qui coûtent des points
Les erreurs ci-dessous sont celles que je corrige le plus souvent en séance. Chacune coûte des points sur une copie, même quand le raisonnement est juste.
1.Calculer de gauche à droite comme on lit une phrase
2 points, et l'exercice entier quand ce calcul sert de résultat intermédiaire
Ce qu'il ne faut pas écrire
« 3+4×5=7×5=35 »
Ce qu'il faut écrire
« 3+4×5=3+20=23 : la multiplication passe avant l'addition. »
Pourquoi : C'est l'erreur numéro un du chapitre. Elle vient de l'habitude de lire, pas d'un manque de connaissance : l'élève connaît la règle et ne la regarde pas.
2.Croire que la règle des priorités tranche entre ÷ et ×
1 point, et un résultat neuf fois trop grand
Ce qu'il ne faut pas écrire
« 36÷6÷3=36÷2=18 »
Ce qu'il faut écrire
« 36÷6÷3=6÷3=2 : à priorité égale, on calcule de gauche à droite. »
Pourquoi : La multiplication et la division ont la MÊME priorité, comme l'addition et la soustraction. Ce qui départage alors, c'est uniquement la position de gauche à droite.
3.Recopier une fraction en ligne sans mettre les parenthèses
toute la question, parce que le résultat n'a plus rien à voir
Ce qu'il ne faut pas écrire
« 412+8=12+8÷4=12+2=14 »
Ce qu'il faut écrire
« 412+8=420=5 : la barre de fraction groupe tout le numérateur. »
À gauche la barre groupe le 12+8 et le résultat vaut 5 ; à droite le signe ÷ ne groupe rien, seul le 8÷4 est prioritaire et le résultat vaut 14.
Pourquoi : La barre de fraction est le seul signe du programme qui groupe sans être visible. C'est aussi l'erreur la plus fréquente sur calculatrice, où les parenthèses doivent être tapées à la main.
4.Additionner les dénominateurs comme les numérateurs
2 points, et le résultat est plus petit que chacune des deux fractions
Ce qu'il ne faut pas écrire
« 21+31=52 »
Ce qu'il faut écrire
« 21+31=63+62=65 : le dénominateur commun se recopie, il ne s'additionne pas. »
Sur des sixièmes, 63+62=65 (vert). Le résultat faux 52 (rouge) n'atteint même pas le pointillé de 21.
Pourquoi : Le dénominateur dit la TAILLE des parts, le numérateur dit combien on en prend. On n'additionne que ce qui se compte, donc les numérateurs.
5.Barrer un nombre qui est un terme d'une somme, pas un facteur
2 points, et la même erreur coûtera la moitié du chapitre de calcul littéral
Ce qu'il ne faut pas écrire
« 3+73+5=75 »
Ce qu'il faut écrire
« 3+73+5=108=54 : on ne simplifie que des facteurs. »
Les deux quotients ne tombent pas au même endroit : 3×73×5 est bien le point 75, alors que 3+73+5 est le point 54, plus loin à droite.
Pourquoi : Simplifier, c'est diviser le numérateur ET le dénominateur en entier par un même nombre. Un terme d'une somme n'est pas le numérateur en entier, donc il ne se divise pas tout seul.
6.Comparer deux fractions numérateur contre numérateur
1 point par comparaison, et tout un rangement quand il y a trois fractions
Ce qu'il ne faut pas écrire
« 53<94 car 3<4 et 5<9 »
Ce qu'il faut écrire
« 53=4527 et 94=4520, donc 53>94. »
Sur la même unité, 53 va plus loin que 94, alors que 3<4 et 5<9 : on compare au même dénominateur, pas chiffre à chiffre.
Pourquoi : Deux fractions ne se comparent que si les parts ont la même taille. Tant que les dénominateurs diffèrent, aucune comparaison de numérateurs ne veut dire quoi que ce soit.
7.Distribuer le facteur sur un seul terme de la parenthèse
2 points, et c'est l'erreur qui reviendra sur 3(x+2) en quatrième
Ce qu'il ne faut pas écrire
« 4×(25+3)=4×25+3=103 »
Ce qu'il faut écrire
« 4×(25+3)=4×25+4×3=100+12=112. »
Le facteur 4 couvre les deux morceaux de la largeur : 100+12=112. Oublier la bande verte donne 103.
Pourquoi : Le facteur multiplie le CONTENU de la parenthèse, qui vaut 28 en entier. Oublier un terme, c'est multiplier autre chose que ce qui est écrit.
8.Enlever une parenthèse précédée d'un signe moins sans changer les signes
1,5 point, et le double quand la parenthèse contient trois termes
Ce qu'il ne faut pas écrire
« 20−(6+4)=20−6+4=18 »
Ce qu'il faut écrire
« 20−(6+4)=20−10=10 : le − s'applique à TOUT le contenu de la parenthèse. »
On enlève les DEUX morceaux de la parenthèse, 6 et 4 : il reste 10. Écrire 20−6+4 remettrait le morceau de 4.
Pourquoi : Soustraire une somme, c'est soustraire chacun de ses termes. Le plus sûr en cinquième est de calculer la parenthèse AVANT de la faire disparaître.
Quelle méthode choisir
Dans quel ordre attaquer une expression ?
On regarde l'écriture, pas les nombres : quels signes de groupement sont présents, et quelles opérations restent.
Si il y a des parenthèses → calculer d'abord la plus INTÉRIEURE, et la faire disparaître avant de regarder le reste
Exemple : 5×(3+(8−6))=5×(3+2)=5×5=25
un signe − devant la parenthèse ne change rien à l'ordre, il change les signes quand on l'ouvre
Si il y a une barre de fraction → calculer tout le numérateur, puis tout le dénominateur, et diviser en dernier
Exemple : 2×37+5=612=2
sur la calculatrice, taper les parenthèses que la barre sous-entend : (7+5)÷(2×3)
Si plus aucun groupement, et des × ou ÷ mêlés à des + ou − → faire toutes les multiplications et divisions, puis seulement les additions et soustractions
Exemple : 7+3×4−2=7+12−2=17
Si il ne reste que des opérations de même priorité → calculer de GAUCHE À DROITE, une opération par ligne
Exemple : 48÷4×3=12×3=36
c'est la branche que tout le monde oublie : 48÷(4×3) vaudrait 4
Si aucune branche ne s'applique, c'est qu'il ne reste qu'un seul calcul : on l'écrit et on encadre. Une expression entière ne se calcule jamais sur une seule ligne.
Quel geste sur deux fractions ?
On regarde le signe entre les deux fractions, puis la relation entre leurs dénominateurs.
Si le signe est × → ne surtout pas chercher de dénominateur commun : simplifier en croix, puis multiplier ligne par ligne
Exemple : 43×98=4×93×8=32
simplifier avant de multiplier évite d'avoir à simplifier 3624 ensuite
Si le signe est + ou −, et un dénominateur est multiple de l'autre → ne transformer QUE la fraction à corriger
Exemple : 41+125=123+125=128=32
12 est un multiple de 4, donc 12 est le dénominateur commun, inutile d'aller à 48
Si le signe est + ou −, et les dénominateurs n'ont aucun multiple évident → prendre leur produit comme dénominateur commun, quitte à simplifier à la fin
Exemple : 32+51=1510+153=1513
Si la question dit « comparer », « ranger » ou « placer » → mettre au même dénominateur, puis comparer les seuls numérateurs
Exemple : 53=4527 et 94=4520, donc 53>94
avec le même numérateur, on peut aller plus vite : la plus grande est celle qui a le PLUS PETIT dénominateur
Un entier s'écrit toujours en fraction quand il gêne : 2=12=36, on choisit le dénominateur dont on a besoin.
La rédaction attendue
Le correcteur coche des étapes. Les voici dans l'ordre, avec la phrase de conclusion qu'il attend mot pour mot.
Calculer une expression en détaillant les étapes
Quand l'utiliser : L'énoncé dit « calculer en détaillant les étapes », « calculer en indiquant les calculs intermédiaires », ou donne un nom à l'expression (A=…).
1Recopier l'expression telle quelle, avec son nom : A=518−2×4−43×98.
2Repérer à voix haute la structure : ici une DIFFÉRENCE de deux blocs, donc la soustraction se fera en dernier.
3Entourer au crayon le calcul prioritaire, celui qui part en premier, avant d'écrire quoi que ce soit.
4Une seule opération par ligne, chaque ligne commençant par A= et les = alignés les uns sous les autres.
5Encadrer le résultat final, sous forme de fraction IRRÉDUCTIBLE.
Phrase de conclusion
« Donc A=34. »
Le piège : Faire deux calculs sur la même ligne. C'est là, et presque uniquement là, que les signes se perdent.
Barème : 1 point pour le résultat, 1 point pour les étapes intermédiaires : une copie qui n'écrit que le résultat perd la moitié des points, même juste.
Additionner deux fractions et rendre le résultat irréductible
Quand l'utiliser : Un + ou un − sépare deux fractions de dénominateurs différents.
1Chercher un dénominateur commun : le plus petit multiple commun aux deux, à défaut leur produit.
2Écrire les DEUX fractions transformées sur une même ligne, avant d'additriquer quoi que ce soit : 41+125=123+125.
3Additionner les numérateurs seulement, et recopier le dénominateur : 128.
4Chercher un diviseur commun au numérateur et au dénominateur, et simplifier : 128=32.
Phrase de conclusion
« 41+125=123+125=128=32. »
Le piège : Sauter la ligne des deux fractions transformées et écrire directement 128 : c'est exactement le demi-point de méthode que le correcteur cherche.
Barème : 0,5 point pour le dénominateur commun affiché, 0,5 pour la somme, 0,5 pour la simplification finale.
Vérifier avant de rendre
Cinq minutes de vérification récupèrent plus de points qu'un exercice de plus commencé à la hâte.
L'ordre de grandeur, en arrondissant tout
Remplacer chaque nombre par un nombre rond et refaire le calcul de tête. Le résultat doit être du même ordre que celui de la copie.
518−2×4 vaut à peu près 510=2 : une copie qui annonce 14 a oublié que la barre groupe.
La calculatrice, avec les parenthèses tapées à la main
Retaper l'expression en ajoutant soi-même les parenthèses que la barre de fraction sous-entend, en haut ET en bas.
Sur TI comme sur Casio, 2×37+5 se tape (7+5)÷(2×3) et affiche 2 ; tapé sans parenthèses il affiche 8.
L'encadrement d'une somme de fractions
Une somme de deux fractions positives est toujours PLUS GRANDE que chacune des deux. Un résultat plus petit signale les dénominateurs additionnés.
21+31 doit dépasser 21 : 52 est plus petit, donc faux, alors que 65 passe le test.
Le résultat est-il irréductible ?
Regarder si le numérateur et le dénominateur sont tous les deux pairs, tous les deux dans la table de 3, ou finissent tous les deux par 0 ou 5.
128 n'est pas une réponse finale : les deux sont pairs, et même divisibles par 4, donc la réponse est 32.
L'exercice type décortiqué
Un calcul qui réunit les trois pièges du chapitre
Calculer, en détaillant les étapes, et donner le résultat sous forme de fraction irréductible :
A=518−2×4−43×98
Étape 1
A est une DIFFÉRENCE de deux blocs : 518−2×4 d'une part, 43×98 d'autre part. La soustraction se fera donc en dernier.
Pourquoi
Nommer la structure avant de calculer, c'est ce qui empêche d'attaquer par le 18−2 qui saute aux yeux. Cette phrase ne coûte rien et oriente tout le reste.
Étape 2
Premier bloc, la barre groupe : 18−2×4=18−8=10, puis 510=2.
Pourquoi
Le numérateur se calcule EN ENTIER avant la division, et à l'intérieur du numérateur la multiplication passe encore avant la soustraction. Deux priorités emboîtées dans la même ligne.
Étape 3
Deuxième bloc, produit de fractions : 43×98=4×93×8, on simplifie 3 avec 9 et 8 avec 4, il reste 1×31×2=32.
Pourquoi
Simplifier AVANT de multiplier évite de manipuler 3624, où le diviseur commun 12 ne se voit plus. Aucun dénominateur commun n'intervient ici : c'est un produit.
Étape 4
Soustraction finale : 2 s'écrit 36, donc A=36−32=34.
Pourquoi
L'entier doit devenir une fraction de même dénominateur que l'autre terme. C'est là que la copie qui a bien travaillé jusqu'ici écrit parfois 2−32=30.
Étape 5
Vérification : 34≈1,33, et en décimaux 2−0,67≈1,33. Le numérateur 4 et le dénominateur 3 n'ont aucun diviseur commun.
Pourquoi
Deux contrôles en une ligne : la valeur approchée confirme le calcul, l'absence de diviseur commun confirme que la fraction est bien irréductible, ce que l'énoncé exigeait.
Conclusion rédigée
« Donc A=34, et cette fraction est irréductible. »
L'erreur classique sur cet exercice : Commencer par 18−2=16 puis multiplier par 4 : on obtient 564, un nombre plus grand que 12 alors que le calcul entier ne peut pas dépasser 518. L'ordre de grandeur suffit à le voir.
À savoir par cœur
•Sans parenthèses : × et ÷ d'abord, puis + et −. À priorité égale, de GAUCHE À DROITE.
•La barre de fraction est une double parenthèse : c+da+b signifie (a+b)÷(c+d).
•ba+bc=ba+c : le dénominateur se RECOPIE, il ne s'additionne jamais.
•ba×dc=b×da×c : aucun dénominateur commun nécessaire, on simplifie avant de multiplier.
•On ne simplifie que des FACTEURS. Dans une somme, aucun nombre ne se barre.
•Comparer deux fractions : même dénominateur, puis comparer les seuls numérateurs.
•k(a+b)=ka+kb et a−(b+c)=a−b−c : le facteur, comme le signe moins, s'applique à TOUS les termes.
Questions fréquentes
Dans quel ordre faire les calculs en cinquième ?
D'abord ce qui est entre parenthèses, en commençant par les parenthèses les plus intérieures. Ensuite les multiplications et les divisions. Enfin les additions et les soustractions. Quand deux opérations ont la même priorité, on calcule de gauche à droite : trente-six divisé par six divisé par trois donne deux, et non dix-huit.
Est-ce que la barre de fraction remplace des parenthèses ?
Oui, et des deux côtés. Tout le numérateur se calcule d'abord, tout le dénominateur ensuite, et la division vient en dernier. Douze plus huit, le tout divisé par quatre, vaut cinq et non quatorze. Quand vous recopiez une fraction sur la calculatrice, tapez ces parenthèses vous-même, la machine ne les devine pas.
Comment additionner deux fractions de dénominateurs différents ?
Vous cherchez un dénominateur commun, le plus petit multiple commun aux deux, ou à défaut leur produit. Vous transformez les deux fractions et vous les écrivez toutes les deux sur une même ligne, puis vous additionnez les numérateurs seulement. Le dénominateur se recopie, il ne s'additionne jamais.
Peut-on simplifier une fraction quand il y a une addition ?
Non. On ne simplifie que des facteurs, c'est-à-dire des nombres multipliés. Dans trois fois cinq sur trois fois sept, les deux trois se barrent et il reste cinq septièmes. Dans trois plus cinq sur trois plus sept, ils ne se barrent pas : le résultat est huit sur dix, soit quatre cinquièmes.
Pourquoi faut-il détailler les étapes d'un calcul ?
Parce que le barème donne souvent autant de points aux étapes qu'au résultat. Une copie qui écrit seulement le résultat juste perd la moitié des points, et une copie qui détaille garde les points de méthode même si elle se trompe à la dernière ligne. La règle : une opération par ligne.
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Exercices corrigés : Calculs numériques et priorités
Une méthode se prouve sur une copie, pas sur une fiche. La série du même chapitre reprend chacun de ces pièges dans un exercice, avec le corrigé rédigé étape par étape.
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