Loading [MathJax]/jax/output/HTML-CSS/jax.js
Skip to main content
Library homepage
 
Global

1.4 : Fractions

Objectifs d'apprentissage

À la fin de cette section, vous serez en mesure de :

  • Simplifier les
  • Multiplier et diviser des fractions
  • Ajouter et soustraire des fractions
  • Utiliser l'ordre des opérations pour simplifier les fractions
  • Évaluez des expressions variables avec des fractions

Une introduction plus complète aux sujets abordés dans cette section se trouve dans le chapitre sur l'algèbre élémentaire, Fondations.

Simplifier les

Une fraction est un moyen de représenter des parties d'un tout. La fraction23 représente deux des trois parties égales (Figure1.4.1). Dans la fraction23, le 2 est appelé numérateur et le 3 est appelé dénominateur. La ligne est appelée barre de fraction.

La figure montre un cercle divisé en trois parties égales. Deux d'entre elles sont ombrées.
Figure1.4.1 : Dans le cercle, 223 des 3 parties égales du cercle sont ombrées.

FRACTION

Une fraction est écriteab, oùb0 et

aest le numérateur etb le dénominateur.

Une fraction représente des parties d'un tout. Le dénominateurb est le nombre de parties égales en lesquelles l'ensemble a été divisé, et le numérateura indique le nombre de parties incluses.

Les fractions qui ont la même valeur sont des fractions équivalentes. Les fractions équivalentes

La propriété nous permet de trouver des fractions équivalentes et de simplifier les fractions.

Siab, etc sont des nombres oùb0,c0,

puisab=a·cb·c eta·cb·c=ab.

Une fraction est considérée comme simplifiée s'il n'existe aucun facteur commun, autre que 1, dans son numérateur et son dénominateur.

Par exemple,

23est simplifiée car il n'y a pas de facteurs communs entre2 et3.

1015n'est pas simplifié car5 c'est un facteur commun à10 et15.

Nous simplifions ou réduisons une fraction en supprimant les facteurs communs que sont le numérateur et le dénominateur. Une fraction n'est pas simplifiée tant que tous les facteurs communs n'ont pas été supprimés. Si une expression contient des fractions, elle n'est pas complètement simplifiée tant que les fractions ne sont pas simplifiées.

Parfois, il n'est pas facile de trouver les facteurs communs du numérateur et du dénominateur. Lorsque cela se produit, une bonne idée est de factoriser le numérateur et le dénominateur en nombres premiers. Divisez ensuite les facteurs communs à l'aide de la propriété des fractions équivalentes.

Simplifiez315770.

Réponse

L'étape 1 consiste à réécrire le numérateur et le dénominateur pour montrer les facteurs communs. Si nécessaire, utilisez un arbre de facteurs. Ici, nous réécrivons 315 et 770 en tant que produit des nombres premiers. En commençant par moins 315 divisé par 770, nous obtenons, moins 3 fois 3 fois 5 fois 7 divisés par 2 fois 5 fois 7 fois 11.L'étape 2 consiste à simplifier l'utilisation de la propriété des fractions équivalentes en divisant les facteurs communs. Ici, nous marquons les facteurs communs de 5 et 7, puis en les annulant, nous obtenons un résultat négatif 3 fois 3 sur la quantité 2 fois 11.L'étape 3 consiste à multiplier les facteurs restants, si nécessaire. Nous obtenons moins 9 par 22.

Simplifiez69120.

Réponse

2340

EXEMPLE1.4.3

Simplifiez120192.

Réponse

58

Nous résumons maintenant les étapes à suivre pour simplifier les fractions.

SIMPLIFIEZ UNE FRACTION.
  1. Réécrivez le numérateur et le dénominateur pour montrer les facteurs communs.
    Au besoin, factorisez d'abord le numérateur et le dénominateur en nombres premiers.
  2. Simplifiez l'utilisation de la propriété Fractions équivalentes en divisant les facteurs communs.
  3. Multipliez tous les facteurs restants.

Multiplier et diviser des fractions

De nombreuses personnes trouvent qu'il est plus facile de multiplier et de diviser des fractions que d'ajouter et de soustraire des fractions.

Pour multiplier les fractions, on multiplie les numérateurs et on multiplie les dénominateurs.

MULTIPLICATION DE FR

Sia,bc, etd sont des nombres oùb0, etd0, alors

ab·cd=acbd

Pour multiplier les fractions, multipliez les numérateurs et multipliez les dénominateurs.

Lors de la multiplication de fractions, les propriétés des nombres positifs et négatifs s'appliquent toujours, bien entendu. C'est une bonne idée de déterminer le signe du produit dans un premier temps. Dans l'exemple, nous allons multiplier un négatif par un positif, de sorte que le produit sera négatif.

Lorsque vous multipliez une fraction par un entier, il peut être utile d'écrire l'entier sous forme de fraction. Tout entier, a, peut être écrit sous la formea1. Ainsi, par exemple,3=31.

Exercice1.4.4

Multipliez :125(20x).

Réponse

La première étape consiste à trouver le signe du produit. Les signes étant les mêmes, le produit est positif.

  alt

Déterminez le signe du produit. Les signes sont les mêmes, donc le produit est positif.

alt
Ecrivez 20 x sous forme de fraction. alt
Multipliez. alt

Réécrivez 20 pour afficher le facteur commun 5 et divisez-le.

alt
Simplifiez. alt
Exercice1.4.5

Multipliez :113(9a).

Réponse

33a

Exercice1.4.6

Multipliez :137(14b).

Réponse

26b

Maintenant que nous savons comment multiplier les fractions, nous sommes presque prêts à diviser. Avant de pouvoir le faire, nous avons besoin d'un peu de vocabulaire. L'inverse d'une fraction est trouvé en inversant la fraction, en plaçant le numérateur dans le dénominateur et le dénominateur dans le numérateur. La réciproque de l'23est32. Puisque 4 est écrit sous forme de fraction comme41, l'inverse de 4 l'est14.

Pour diviser des fractions, on multiplie la première fraction par l'inverse de la seconde.

DIVISION DES FRACTIONS

Sia,bc, etd sont des nombres oùb0c0, etd0, alors

ab÷cd=abdc

Pour diviser des fractions, on multiplie la première fraction par l'inverse de la seconde.

Nous devons direb0, etc0d0, pour être sûrs de ne pas diviser par zéro !

Exercice1.4.7

Trouvez le quotient :718÷(1427).

Réponse
  718÷(1427)

Pour diviser, multipliez la première fraction par l'inverse de la seconde.

alt

Déterminez le signe du produit, puis multipliez.

alt
Réécrivez en indiquant les facteurs communs. alt
Supprimez les facteurs courants. alt
Simplifiez. alt

Diviser :727÷(3536).

Réponse

415

Exercice1.4.9

Diviser :514÷(1528).

Réponse

23

Les numérateurs ou dénominateurs de certaines fractions contiennent eux-mêmes des fractions. Une fraction dont le numérateur ou le dénominateur est une fraction est appelée fraction complexe.

Définition : FRACTION COMPLEXE

Une fraction complexe est une fraction dont le numérateur ou le dénominateur contient une fraction.

Voici quelques exemples de fractions complexes :

6733458x256

Pour simplifier une fraction complexe, n'oubliez pas que la barre de fraction signifie division. Par exemple, la fraction complexe3458 signifie34÷58.

Exercice1.4.10

Simplifiez :x2xy6.

Réponse

x2xy6Rewrite as division.x2÷xy6Multiply the first fraction by the reciprocal of the second.x2·6xyMultiply.x·62·xyLook for common factors.x·3·22·x·yDivide common factors and simplify.3y

Simplifiez :a8ab6.

Réponse

34b

Simplifiez :p2pq8.

Réponse

4q

Ajouter et soustraire des fractions

Lorsque nous avons multiplié des fractions, nous avons simplement multiplié les numérateurs et multiplié les dénominateurs directement. Pour ajouter ou soustraire des fractions, elles doivent avoir un dénominateur commun.

AJOUT ET SOUSTRACTION DE FRACTIONS

Siab, etc sont des nombres oùc0, alors

ac+bc=a+bc and acbc=abc

Pour ajouter ou soustraire des fractions, ajoutez ou soustrayez les numérateurs et placez le résultat au-dessus du dénominateur commun.

Le plus petit dénominateur commun (LCD) de deux fractions est le plus petit nombre pouvant être utilisé comme dénominateur commun des fractions. L'écran LCD des deux fractions est le plus petit multiple commun (LCM) de leurs dénominateurs.

PLUS PETIT DÉNOMINATEUR COMMUN

Le plus petit dénominateur commun (LCD) de deux fractions est le plus petit multiple commun (LCM) de leurs dénominateurs.

Après avoir trouvé le plus petit dénominateur commun de deux fractions, nous convertissons les fractions en fractions équivalentes à l'aide de l'écran LCD. La combinaison de ces étapes nous permet d'additionner et de soustraire des fractions car leurs dénominateurs seront les mêmes !

EXEMPLE1.4.13: How to Add or Subtract Fractions

Ajoutez :712+518.

Réponse

L'expression est 7 x 12 plus 5 x 18. L'étape 1 consiste à vérifier si les deux nombres ont un dénominateur commun. Comme ce n'est pas le cas, réécrivez chaque fraction à l'aide de l'écran LCD (le plus petit dénominateur commun). Pour trouver l'écran LCD, nous écrivons les facteurs de 12 comme 2 fois 2 fois 2 et les facteurs de 18 comme 2 fois 3 fois 3 fois 3. L'écran LCD est 2 fois 2 fois 3 fois 3, ce qui équivaut à 36.L'étape 2 consiste à ajouter ou à soustraire les fractions. Ici, nous ajoutons, obtenant 31 sur 36.L'étape 3 est de simplifier, c'est possible. Puisque 31 est premier, ses seuls facteurs sont 1 et 31. Comme 31 ne correspond pas à 36, la réponse est simplifiée.

EXEMPLE1.4.14

Ajoutez :712+1115.

Réponse

7960

EXEMPLE1.4.15

Ajoutez :1315+1720.

Réponse

10360

AJOUTEZ OU SOUSTRAYEZ DES FRACTIONS.
  1. Ont-ils un dénominateur commun ?
    • Oui, passez à l'étape 2.
    • NON : réécrivez chaque fraction à l'aide de l'écran LCD (le plus petit dénominateur commun).
      • Trouvez l'écran LCD.
      • Changez chaque fraction en une fraction équivalente avec l'écran LCD comme dénominateur.
  2. Ajoutez ou soustrayez les fractions.
  3. Simplifiez, si possible.

Nous avons maintenant les quatre opérations pour les fractions. Le tableau résume les opérations de fraction.

Multiplication de Division des fractions
abcd=acbd ab÷cd=abdc
Multipliez les numérateurs et multipliez les dénominateurs Multipliez la première fraction par l'inverse de la seconde.
Addition de fractions Soustraction de fractions
ac+bc=a+bc acbc=abc
Additionnez les numérateurs et placez la somme au-dessus du dénominateur commun. Soustrayez les numérateurs et placez la différence au-dessus du dénominateur commun.

Pour multiplier ou diviser des fractions, aucun écran LCD n'est nécessaire.

Pour ajouter ou soustraire des fractions, un écran LCD est nécessaire.

Lorsque vous commencez un exercice, identifiez toujours l'opération, puis rappelez les méthodes nécessaires à cette opération.

Simplifier : ⓐ5x63105x6·310.

Réponse

Demandez d'abord : « En quoi consiste l'opération ? » L'identification de l'opération déterminera si nous avons besoin d'un dénominateur commun. N'oubliez pas que nous avons besoin d'un dénominateur commun pour additionner ou soustraire, mais pas pour multiplier ou diviser.

\ (\ begin {array} {lc} \ text {Quelle est l'opération ? L'opération est la soustraction.} \ \ [6pt] \ text {Les fractions ont-elles un dénominateur commun ? Non.} & \ dfrac {5x} {6} − \ dfrac {3} {10} \ \ [6pt] \ text {Trouvez l'écran LCD de} 6 \ text {et} 10 & \ text {L'écran LCD fait 30.} \ \ [6pt] {\ begin {align*} 6 & =2·3 \ \ [6pt]
 \ ; \ ; \ underline {\ ; \ ; \ \ ; \ ; \ ; \ ;} & \ underline {=2 · 5 \ ; \ ; \ ; \ ;} \ ;} \ ; \ [6 points]
 \ text {LCD} & =2 · 3 · 5 \ \ [6] pt]
 \ text {LCD} & =30 \ end {align*}} \ \ [6pt] \ \ \ \
 \ text {Réécrivez chaque fraction en tant que fraction équivalente avec l'écran LCD.} & \ dfrac {5x·5} {6·5} − \ dfrac {3·3} {10·3} \ \ [6pt] \ text {} &
 \ dfrac {25x} {30} − \ dfrac {9} {30} \ \ [6pt] \ [6pt]
 \ text {Soustrayez les numérateurs et placez la différence} \ \ [6pt]
 \ text {sur le point commun dénominateurs.} & \ dfrac {25x−9} {30} \ \ [6pt] \ \ \ \
 \ text {Simplifiez, si possible. Il n'y a pas de facteurs communs.} \ \ [6pt]
 \ text {La fraction est simplifiée.} \ end {tableau} \)

What is the operation? Multiplication.25x6·310To multiply fractions,multiply the numeratorsand multiply the denominators.25x·36·10Rewrite, showing common factors.Remove common factors.5x·32·3·2·5Simplify.x4

Remarquez que nous avions besoin d'un écran LCD pour ajouter25x6310, mais pas pour multiplier25x6310.

EXEMPLE1.4.17

Simplifier : ⓐ3a4893a4·89.

Réponse

27a32362a3

EXEMPLE1.4.18

Simplifier : ⓐ4k5164k516.

Réponse

24k5302k15

Utiliser l'ordre des opérations pour simplifier les fractions

La barre de fraction d'une fraction fait office de symbole de regroupement. L'ordre des opérations nous indique ensuite de simplifier le numérateur puis le dénominateur. Ensuite, nous divisons.

SIMPLIFIEZ UNE EXPRESSION AVEC UNE BARRE DE FRACTIONS.
  1. Simplifiez l'expression dans le numérateur. Simplifiez l'expression dans le dénominateur.
  2. Simplifiez la fraction.

Où va le signe négatif en une fraction ? Habituellement, le signe négatif se trouve devant la fraction, mais vous verrez parfois une fraction avec un numérateur négatif, ou parfois avec un dénominateur négatif. N'oubliez pas que les fractions représentent la division. Lorsque le numérateur et le dénominateur ont des signes différents, le quotient est négatif.

13=13negativepositive=negative

13=13positivenegative=negative

PLACEMENT DU SIGNE NÉGATIF DANS UNE FRACTION

Pour tous les nombres positifsa etb,

ab=ab=ab

EXEMPLE1.4.19

Simplifiez :4(3)+6(2)3(2)2.

Réponse

La barre de fraction agit comme un symbole de regroupement. Simplifiez donc complètement le numérateur et le dénominateur séparément.

4(3)+6(2)3(2)2Multiply.12+(12)62Simplify.248Divide.3

EXEMPLE1.4.20

Simplifiez :8(2)+4(3)5(2)+3.

Réponse

4

EXEMPLE1.4.21

Simplifiez :7(1)+9(3)5(3)2.

Réponse

2

Nous allons maintenant examiner les fractions complexes dont le numérateur ou le dénominateur contient une expression qui peut être simplifiée. Il faut donc d'abord simplifier complètement le numérateur et le dénominateur séparément en utilisant l'ordre des opérations. Ensuite, nous divisons le numérateur par le dénominateur, car la barre de fraction signifie division.

EXEMPLE1.4.22: How to Simplify Complex Fractions

Simplifiez :(12)24+32.

Réponse

L'expression est 1 par 2, le carré entier divisé par 4 plus 3 au carré. L'étape 1 consiste à simplifier le numérateur, qui devient 1 par 4.
L'étape 2 consiste à simplifier le dénominateur. En additionnant 4 et 9, on obtient 13 au dénominateur.
L'étape 3 consiste à diviser le numérateur par le dénominateur et à le simplifier si possible. L'expression devient alors 1 par 4 divisée par 13 par 1, ce qui équivaut à 1 par 4 multiplié par 1 par 13, soit 1 par 52

EXEMPLE1.4.23

Simplifiez :(13)223+2.

Réponse

190

EXEMPLE1.4.24

Simplifiez :1+42(14)2.

Réponse

272

SIMPLIFIEZ LES FRACTIONS COMPLEXES
  1. Simplifiez le numérateur.
  2. Simplifiez le dénominateur.
  3. Divisez le numérateur par le dénominateur. Simplifiez si possible.
EXEMPLE1.4.25

Simplifiez :12+233416.

Réponse

Il peut être utile de placer le numérateur et le dénominateur entre parenthèses.

12+233416Simplify the numerator (LCD=6) and simplify the denominator (LCD=12).(36+46)(912212)Simplify.(76)(712)Divide the numerator by the denominator.76÷712Simplify.76127Divide out common factors.762671Simplify.2

EXEMPLE1.4.26

Simplifiez :13+123413.

Réponse

2

EXEMPLE1.4.27

Simplifiez :231214+13.

Réponse

27

Évaluer des expressions variables avec des fractions

Nous avons déjà évalué des expressions, mais nous pouvons maintenant évaluer des expressions avec des fractions. N'oubliez pas que pour évaluer une expression, nous substituons la valeur de la variable dans l'expression, puis nous simplifions.

EXEMPLE1.4.28

Évaluez2x2y quandx=14 ety=23.

Réponse

Substituez les valeurs dans l'expression.

  alt
alt alt
Simplifiez d'abord les exposants alt
Multipliez ; divisez les facteurs communs. Notez que nous écrivons 16 sous la forme 2⋅2⋅42·2·4 pour faciliter la suppression des facteurs courants. alt
Simplifiez. alt
EXEMPLE1.4.29

Évaluez3ab2 quanda=23 etb=12.

Réponse

12

EXEMPLE1.4.30

Évaluez4c3d quandc=12 etd=43.

Réponse

23

Accédez à cette ressource en ligne pour obtenir des instructions supplémentaires et vous entraîner avec les fractions.

  • Additionner des fractions avec des dénominateurs différents

Concepts clés

  • Siab, etc sont des nombres oùb0,c0, alors

ab=a·cb·ceta·cb·c=ab.

  • Comment simplifier une fraction.
    1. Réécrivez le numérateur et le dénominateur pour montrer les facteurs communs.
      Au besoin, factorisez d'abord le numérateur et le dénominateur en nombres premiers.
    2. Simplifiez l'utilisation de la propriété Fractions équivalentes en divisant les facteurs communs.
    3. Multipliez tous les facteurs restants.
  • Sia,bc, etd sont des nombres oùb0, etd0, alors

    ab·cd=acbd

    Pour multiplier les fractions, multipliez les numérateurs et multipliez les dénominateurs.

  • Sia,bc, etd sont des nombres oùb0c0, etd0, alors

    ab÷cd=abdc

    Pour diviser des fractions, on multiplie la première fraction par l'inverse de la seconde.

  • Siab, etc sont des nombres oùc0, alors

    ac+bc=a+bc and acbc=abc

    Pour ajouter ou soustraire des fractions, ajoutez ou soustrayez les numérateurs et placez le résultat au-dessus du dénominateur commun.

  • Comment ajouter ou soustraire des fractions.
    1. Ont-ils un dénominateur commun ?
      • Oui, passez à l'étape 2.
      • NON : réécrivez chaque fraction à l'aide de l'écran LCD (le plus petit dénominateur commun).
        • Trouvez l'écran LCD.
        • Changez chaque fraction en une fraction équivalente avec l'écran LCD comme dénominateur.
    2. Ajoutez ou soustrayez les fractions.
    3. Simplifiez, si possible.
  • Comment simplifier une expression à l'aide d'une barre de fraction.
    1. Simplifiez l'expression dans le numérateur. Simplifiez l'expression dans le dénominateur.
    2. Simplifiez la fraction.
  • Pour tous les nombres positifsa etb,

    ab=ab=ab

  • Comment simplifier les fractions complexes.
    1. Simplifiez le numérateur.
    2. Simplifiez le dénominateur.
    3. Divisez le numérateur par le dénominateur. Simplifiez si possible.

Lexique

fraction complexe
Une fraction dont le numérateur ou le dénominateur est une fraction est appelée fraction complexe.
dénominateur
Dans une fraction, écriteabb0, où le dénominateurb est le nombre de parties égales en lesquelles le tout a été divisé.
fractions équivalentes
Les fractions équivalentes sont des fractions qui ont la même valeur.
fraction
Une fraction s'écritab, oùb0, et a est le numérateur etb le dénominateur. Une fraction représente des parties d'un tout.
plus petit dénominateur commun
Le plus petit dénominateur commun (LCD) de deux fractions est le plus petit multiple commun (LCM) de leurs dénominateurs.
numérateur
Dans une fraction, écriteabb0, où le numérateur a indique le nombre de parties incluses.
réciproque
L'inverse d'une fraction est trouvé en inversant la fraction, en plaçant le numérateur dans le dénominateur et le dénominateur dans le numérateur.