Cinquième, programme français à Montréal • Fiche de révision
Fiche de révision : proportionnalité et pourcentages (Cinquième)
Cette fiche de révision couvre la proportionnalité et les pourcentages en classe de cinquième du programme français : coefficient, linéarité, pourcentages d'évolution, échelles et grandeurs quotients, tels qu'ils sont évalués au Lycée Marie de France, au 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 : écrire noir sur blanc le TOUT auquel se rapporte le calcul, avant de calculer.
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Le fil du chapitre
Un coefficient comme un pourcentage ne veulent rien dire tant qu'on n'a pas nommé le TOUT auquel ils se rapportent. Presque toutes les erreurs du chapitre viennent d'un calcul rapporté à la mauvaise valeur de départ.
Reconnaître une situation proportionnelle, et le prouver
•Un tableau est proportionnel quand TOUS les quotients d'une ligne par l'autre sont égaux. Ce quotient commun est le coefficient.
•Le coefficient est la valeur qui correspond à UNE unité : prix unitaire, vitesse, consommation au kilomètre. Il a toujours une unité.
•On descend en multipliant par le coefficient, on remonte en divisant par lui.
•Sur un graphique : points alignés ET droite passant par l'ORIGINE. L'alignement seul ne suffit pas.
Les deux droites sont bien des droites, mais seule A passe par l'origine : B vaut déjà 3 pour une abscisse nulle, donc elle ne décrit pas une proportionnalité.
Le test le plus rapide en problème : que coûte 0 unité ? Si la réponse n'est pas 0, la situation n'est pas proportionnelle, et cela se rédige en une ligne.
Les trois façons de compléter un tableau
•Le COEFFICIENT : on multiplie chaque valeur de la première ligne pour obtenir celle de la seconde.
•La LINÉARITÉ : on additionne deux colonnes entières, ou on multiplie une colonne entière par un nombre.
•Le PRODUIT EN CROIX : de ba=dc on tire a×d=b×c, ce qui donne la case manquante.
•Interdit dans tous les cas : ajouter un nombre d'une ligne à un nombre de l'AUTRE ligne.
Écrire le coefficient avec son unité (2,50 dollars par kilogramme) rend impossible l'inversion haut-bas, qui est l'erreur de tableau la plus fréquente.
Pourcentages : nommer le tout, choisir le coefficient
•Prendre t pour cent d'une quantité, c'est la multiplier par 100t.
•Trouver un pourcentage : diviser la partie par le TOUT, puis multiplier par 100.
•Augmenter de t pour cent : multiplier par 100100+t. Diminuer de t pour cent : multiplier par 100100−t.
•Un taux de variation se calcule toujours par rapport à la valeur de DÉPART : deˊpartarriveˊe−deˊpart.
Deux pourcentages ne s'additionnent que s'ils portent sur le même tout. Dans le doute, on revient aux effectifs, on additionne, et on recalcule le pourcentage à la fin.
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.Compléter un tableau en ajoutant au lieu de multiplier
toute la ligne du tableau, souvent 3 points
Ce qu'il ne faut pas écrire
« La colonne passe de 3 à 5, donc j'ajoute 2 en haut et 2 en bas. »
Ce qu'il faut écrire
« Le coefficient vaut 37,5=2,5, donc à 5 correspond 5×2,5=12,5. »
Les colonnes d'un tableau proportionnel sont sur une droite qui passe par l'origine. Ajouter 2 (rouge) sort de la droite ; multiplier par 2,5 (vert) y reste.
Pourquoi : La proportionnalité est une multiplication, jamais une addition. Ajouter le même nombre partout conserve les écarts, pas les quotients, et le coefficient change d'une colonne à l'autre.
2.Croire qu'une hausse puis une baisse du même pourcentage s'annulent
toute la question, et c'est un grand classique du contrôle
Ce qu'il ne faut pas écrire
« +20 pour cent puis −20 pour cent : on revient au prix de départ. »
Ce qu'il faut écrire
« ×1,2 puis ×0,8 donne ×0,96 : il manque 4 pour cent du prix initial. »
La troisième barre ne revient pas à la hauteur de la première : la baisse s'applique à 120 et retire 24, alors que la hausse n'avait ajouté que 20.
Pourquoi : Les deux pourcentages ne portent pas sur le même tout : le premier sur 100, le second sur 120. Une baisse de 20 pour cent de 120 enlève 24, pas 20.
3.Calculer un taux de variation par rapport à l'arrivée
2 points, et la comparaison avec une autre évolution devient fausse
Ce qu'il ne faut pas écrire
« Le prix passe de 50 à 60 dollars : 6010≈17 pour cent d'augmentation. »
Ce qu'il faut écrire
« 5060−50=5010=0,2, soit une augmentation de 20 pour cent. »
Le saut vaut 10 dans les deux lectures, mais le tout n'est pas le même : rapporté à 50, le point de départ, il fait 20 pour cent.
Pourquoi : Une évolution se mesure toujours par rapport à ce qu'on avait AVANT. Diviser par l'arrivée répondrait à une autre question : quelle part de l'arrivée la hausse représente.
4.Additionner deux pourcentages qui portent sur des touts différents
toute la question, et le résultat annoncé dépasse souvent 100 pour cent
Ce qu'il ne faut pas écrire
« 50 pour cent des filles et 30 pour cent des garçons font du sport, donc 80 pour cent de la classe. »
Ce qu'il faut écrire
« Je reviens aux effectifs : 50 pour cent de 12 filles font 6, 30 pour cent de 10 garçons font 3, soit 9 élèves sur 22, c'est-à-dire environ 41 pour cent. »
Les deux pourcentages portent sur des groupes différents : on revient aux effectifs, 9 élèves sur 22, soit environ 41 pour cent, pas 80.
Pourquoi : Un pourcentage n'est pas un nombre d'élèves : c'est une proportion attachée à un tout précis. Deux proportions ne s'additionnent que si le tout est le même.
5.Confondre « augmenter de 20 pour cent » et « multiplier par 0,2 »
toute la question, et le prix obtenu est cinq fois trop petit
Ce qu'il ne faut pas écrire
« Augmenter de 20 pour cent, c'est multiplier par 0,2. »
Ce qu'il faut écrire
« C'est multiplier par 1,2 : on garde les 100 pour cent de départ et on ajoute les 20 pour cent. »
Augmenter de 20 pour cent garde les 100 de départ et en ajoute 20 : ×1,2 (vert). Multiplier par 0,2 (rouge) ne garde que le cinquième.
Pourquoi : ×0,2 ne garde que le cinquième du prix : c'est une baisse de 80 pour cent. Le contrôle immédiat est que le coefficient d'une hausse dépasse toujours 1.
6.Lire une échelle sans regarder l'unité
toute la question, avec un résultat un million de fois trop grand
Ce qu'il ne faut pas écrire
« Échelle 250001 : 1 centimètre sur la carte représente 25000 kilomètres. »
Ce qu'il faut écrire
« 1 centimètre sur la carte représente 25000 CENTIMÈTRES en réalité, soit 250 mètres, c'est-à-dire 0,25 kilomètre. »
Pourquoi : Une échelle est un quotient de deux longueurs dans la MÊME unité : elle ne fabrique pas de kilomètres toute seule. La conversion est une étape à part, et elle est notée.
7.Prendre l'alignement des points pour une proportionnalité
2 points, et la question suivante, qui demandait un coefficient qui n'existe pas
Ce qu'il ne faut pas écrire
« Les points sont parfaitement alignés, donc les deux grandeurs sont proportionnelles. »
Ce qu'il faut écrire
« Ils sont alignés, mais la droite ne passe pas par l'origine : 0 jour coûte déjà 60 dollars, donc il n'y a pas proportionnalité. »
Pourquoi : L'alignement dit que la variation est régulière ; l'origine dit qu'il n'y a pas de part fixe. Il faut les DEUX, et la seconde condition est celle qu'on oublie.
8.Prendre la vitesse moyenne pour la moyenne des vitesses
toute la question, et l'erreur revient à chaque problème de trajet
Ce qu'il ne faut pas écrire
« 60 kilomètres à 60 kilomètres par heure puis 60 kilomètres à 40 kilomètres par heure : la moyenne vaut 50 kilomètres par heure. »
Ce qu'il faut écrire
« Distance totale 120 kilomètres, durée totale 1+1,5=2,5 heures, donc 2,5120=48 kilomètres par heure. »
Le second morceau, plus lent, dure plus longtemps : la vitesse moyenne (pointillé vert) se lit de l'origine à l'arrivée, 2,5120=48 km/h, pas 50.
Pourquoi : On passe plus de temps à la vitesse lente qu'à la vitesse rapide, donc la moyenne penche du côté lent. Une vitesse moyenne est toujours distance TOTALE sur durée TOTALE.
Quelle méthode choisir
Comment compléter une case d'un tableau de proportionnalité ?
On regarde quelles cases sont DÉJÀ remplies, et comment la colonne cherchée se déduit des colonnes connues.
Si une colonne est complète → calculer le coefficient (ligne du bas divisée par ligne du haut), puis l'appliquer partout
Exemple : 3 kilogrammes coûtent 7,50 dollars, donc le coefficient vaut 2,50 dollars par kilogramme
l'écrire avec son unité empêche de le prendre à l'envers
Si la colonne cherchée est la SOMME de deux colonnes connues → additionner les deux colonnes ENTIÈRES, haut avec haut et bas avec bas
Exemple : 3 kg et 5 kg donnent 8 kg, et 7,50+12,50=20 dollars
Si la colonne cherchée est un MULTIPLE d'une colonne connue → multiplier la colonne entière par ce nombre
Exemple : 4 fois la colonne de 3 kg donne 12 kg et 30 dollars
Si trois cases sur quatre sont connues, sans lien simple → produit en croix
Exemple : 37,50=8x donne x=37,50×8=20
Si aucune branche ne s'applique, vérifiez d'abord que le tableau EST proportionnel : sur un tableau qui ne l'est pas, toutes ces méthodes donnent des réponses fausses.
Quel calcul selon la question de pourcentage ?
Le verbe de la question décide. On le souligne, puis on écrit le TOUT en toutes lettres avant de poser le calcul.
Si « calculer t pour cent de N » → multiplier par 100t
Exemple : 15 pour cent de 80 font 80×10015=12
Si « quel pourcentage représente », « quelle proportion » → diviser la partie par le tout, puis multiplier par 100
Exemple : 9 élèves sur 22 font 229×100≈41 pour cent
le tout va au DÉNOMINATEUR, même quand l'énoncé le cite en dernier
Si « augmenter de », « réduire de », « solde de » → multiplier par 100100+t ou 100100−t
Exemple : une réduction de 20 pour cent sur 100 dollars donne 100×0,8=80 dollars
Si « de combien pour cent a augmenté », « quel est le taux d'évolution » → calculer deˊpartarriveˊe−deˊpart, puis multiplier par 100
Exemple : de 50 à 60 dollars : 5010=0,2, soit 20 pour cent
Deux questions se ressemblent : « quelle part » divise par le tout ACTUEL, « quelle évolution » divise par le DÉPART. Le diviseur n'est pas le même, et c'est là que les points se perdent.
La rédaction attendue
Le correcteur coche des étapes. Les voici dans l'ordre, avec la phrase de conclusion qu'il attend mot pour mot.
Justifier qu'un tableau est proportionnel, ou qu'il ne l'est pas
Quand l'utiliser : L'énoncé dit « ce tableau est-il un tableau de proportionnalité ? Justifier. »
1Annoncer la méthode : « Je calcule le quotient de la ligne du bas par celle du haut, pour chaque colonne. »
2Calculer TOUS les quotients, chacun écrit en entier : 37,5, 512,5, 820.
3Comparer les résultats obtenus.
4Conclure, et donner le coefficient avec son unité quand la réponse est oui ; exhiber deux quotients différents quand la réponse est non.
Phrase de conclusion
« 37,5=2,5, 512,5=2,5 et 820=2,5. Tous les quotients sont égaux, donc le tableau est proportionnel, de coefficient 2,5. »
Le piège : N'en calculer qu'un seul et conclure. Un seul quotient ne prouve rien : il en faut autant que de colonnes.
Barème : 0,5 point par quotient calculé, 0,5 point pour la conclusion avec le coefficient et son unité.
Résoudre un problème de pourcentage d'évolution
Quand l'utiliser : L'énoncé donne un prix ou un effectif avant et après, et demande le pourcentage d'augmentation ou de réduction.
1Écrire noir sur blanc le DÉPART et l'ARRIVÉE, avec leurs unités.
2Calculer la variation absolue : arrivée moins départ.
3Diviser cette variation par le DÉPART, jamais par l'arrivée.
4Multiplier par 100 et rédiger une phrase qui dit le SENS : augmentation ou baisse.
Phrase de conclusion
« Le prix passe de 50 dollars à 60 dollars. Le taux d'évolution vaut 5060−50=0,2, soit une augmentation de 20 pour cent. »
Le piège : Diviser par l'arrivée, ce qui donne 17 pour cent au lieu de 20. Le départ est le seul dénominateur possible.
Barème : 1 point pour le quotient posé dans le bon sens, 1 point pour la phrase qui interprète le résultat.
Vérifier avant de rendre
Cinq minutes de vérification récupèrent plus de points qu'un exercice de plus commencé à la hâte.
Le coefficient a-t-il un sens concret ?
Dire à voix haute ce qu'il représente, avec son unité : prix au kilogramme, vitesse, consommation aux cent kilomètres. Un coefficient absurde signale une inversion.
2,50 dollars par kilogramme est plausible ; 0,4 kilogramme par dollar est la même information à l'envers, et ne répond pas à la question posée.
Le coefficient multiplicateur est-il du bon côté de 1 ?
Une hausse donne un coefficient supérieur à 1, une baisse un coefficient compris entre 0 et 1. Le vérifier avant de multiplier.
Une réduction de 20 pour cent donne 0,8 ; si la copie affiche 1,2 ou 0,2, le sens ou l'ordre de grandeur est faux.
La substitution inverse sur une évolution
Repartir de la valeur de départ, appliquer le pourcentage trouvé, et vérifier qu'on retombe exactement sur l'arrivée.
50×1,2=60 : le taux de 20 pour cent est confirmé. Avec 17 pour cent on trouverait 58,5, donc le taux serait faux.
Que vaut zéro unité ?
Remplacer la quantité par 0 dans la situation. Une situation proportionnelle donne toujours 0, et une droite qui passe par l'origine sur le graphique.
L'offre à 60 dollars de forfait coûte 60 dollars pour 0 jour : elle n'est donc pas proportionnelle, quel que soit l'alignement des points.
L'exercice type décortiqué
Deux offres pour la sortie ski : proportionnalité et réduction
L'offre A coûte 25 dollars par jour de location. L'offre B comprend un forfait de 60 dollars, puis 10 dollars par jour.
Dire laquelle est proportionnelle au nombre de jours, calculer le coût de chacune pour 4 jours, chercher à partir de combien de jours l'offre B devient la moins chère, puis appliquer une réduction de 20 pour cent à l'offre A pour 4 jours.
Étape 1
Offre A : 0 jour coûte 0 dollar, et le quotient coût divisé par nombre de jours vaut toujours 25. L'offre A est proportionnelle, de coefficient 25 dollars par jour. Offre B : 0 jour coûte déjà 60 dollars, donc elle n'est pas proportionnelle.
Pourquoi
Le test « que coûte zéro jour » tranche en une ligne et sans calcul. C'est aussi lui qui explique pourquoi la droite de B, pourtant bien droite, ne passe pas par l'origine.
Étape 2
Pour 4 jours : offre A, 25×4=100 dollars ; offre B, 60+10×4=100 dollars.
Pourquoi
Les deux offres se valent exactement à 4 jours. C'est le point de bascule, et il faut l'annoncer : la suite de la question consiste à regarder de part et d'autre.
Étape 3
Pour 3 jours : 75 dollars contre 90 dollars, l'offre A gagne. Pour 5 jours : 125 dollars contre 110 dollars, l'offre B gagne.
Pourquoi
Un point de bascule ne se démontre pas en un seul essai : il faut montrer que le sens s'inverse, donc regarder juste avant ET juste après.
Étape 4
Réduction de 20 pour cent sur les 100 dollars de l'offre A : coefficient 100100−20=0,8, donc 100×0,8=80 dollars.
Pourquoi
On passe par le coefficient multiplicateur plutôt que par « calculer la remise puis soustraire » : un seul calcul, donc une seule occasion de se tromper.
Étape 5
Vérification : la remise vaut 100−80=20 dollars, et 10020=0,2, soit bien 20 pour cent du prix de départ.
Pourquoi
La substitution inverse referme la boucle : on repart du résultat pour retrouver l'énoncé. Elle attrape aussi bien un coefficient 0,2 qu'un taux calculé sur l'arrivée.
Conclusion rédigée
« L'offre A est proportionnelle au nombre de jours, de coefficient 25 dollars par jour ; l'offre B ne l'est pas. Les deux coûtent 100 dollars pour 4 jours, et l'offre B devient la moins chère à partir de 5 jours. Avec la réduction de 20 pour cent, l'offre A pour 4 jours revient à 80 dollars. »
L'erreur classique sur cet exercice : Déclarer l'offre B proportionnelle parce que son coût augmente régulièrement. Le quotient coût divisé par jours vaut 70 pour 1 jour et 20 pour 6 jours : il ne reste pas constant, donc il n'y a pas de coefficient.
À savoir par cœur
•Un tableau est proportionnel quand TOUS les quotients d'une ligne par l'autre sont égaux.
•Sur un graphique : points alignés ET droite passant par l'ORIGINE. L'alignement seul ne suffit pas.
•Linéarité : on additionne ou on multiplie des colonnes ENTIÈRES, jamais un nombre d'une ligne avec un nombre de l'autre.
•Prendre t pour cent : ×100t. Augmenter de t pour cent : ×100100+t. Diminuer : ×100100−t.
•Un taux de variation se calcule TOUJOURS par rapport au DÉPART.
•+20 pour cent puis −20 pour cent donne ×0,96, donc pas le prix de départ.
•Échelle n1 : 1 centimètre sur le plan vaut n CENTIMÈTRES en réalité, la conversion vient après.
•Vitesse moyenne : distance TOTALE divisée par durée TOTALE, jamais la moyenne des vitesses.
Questions fréquentes
Comment savoir si un tableau est proportionnel ?
Vous divisez chaque valeur de la ligne du bas par la valeur correspondante de la ligne du haut. Si tous ces quotients donnent le même nombre, le tableau est proportionnel et ce nombre est le coefficient. Un seul quotient calculé ne prouve rien : il en faut autant que de colonnes.
Pourquoi une hausse puis une baisse de vingt pour cent ne rendent pas le prix de départ ?
Parce que les deux pourcentages ne portent pas sur le même tout. La hausse s'applique à cent et ajoute vingt. La baisse s'applique à cent vingt et retire vingt-quatre. On arrive donc à quatre-vingt-seize, soit quatre pour cent de moins qu'au départ.
Comment calculer un pourcentage d'augmentation ?
Vous soustrayez le prix de départ au prix d'arrivée, puis vous divisez ce résultat par le prix de DÉPART, jamais par celui d'arrivée, et vous multipliez par cent. De cinquante à soixante dollars, cela fait dix divisé par cinquante, soit vingt pour cent d'augmentation.
Que veut dire une échelle de 1 sur 25 000 ?
Qu'un centimètre mesuré sur la carte représente vingt-cinq mille centimètres dans la réalité, c'est-à-dire deux cent cinquante mètres. L'échelle relie deux longueurs exprimées dans la même unité : la conversion en mètres ou en kilomètres est une étape séparée, qui rapporte ses propres points.
Comment calculer une vitesse moyenne sur deux trajets ?
Vous additionnez les distances, vous additionnez les durées, puis vous divisez la distance totale par la durée totale. La moyenne des deux vitesses est presque toujours fausse, parce qu'on passe plus de temps à la vitesse lente : soixante puis quarante kilomètres par heure donnent quarante-huit, et non cinquante.
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Exercices corrigés : Proportionnalité et pourcentages
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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