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1.6 : Visualiser les fractions

Objectifs d'apprentissage

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

  • Trouvez des fractions équivalentes
  • Simplifier les
  • Multiplier les fractions
  • Diviser les fractions
  • Simplifier les expressions écrites avec une barre de fraction
  • Traduisez des phrases en expressions avec des fractions
Remarque

Vous trouverez une introduction plus complète aux sujets abordés dans cette section dans le chapitre sur la préalgèbre, Fractions.

Trouver des fractions équivalentes

Les fractions sont un moyen de représenter des parties d'un tout. La fraction13 signifie qu'un tout a été divisé en 3 parties égales et que chaque partie est l'une des trois parties égales. Voir la figure1.6.1. La fraction23 représente deux des trois parties égales. Dans la fraction23, le 2 est appelé numérateur et le 3 est appelé dénominateur.

Deux cercles sont représentés, chacun divisé en trois parties égales par des lignes. Le cercle de gauche est marqué « un tiers » dans chaque section. Chaque section est ombrée. Le cercle de droite est ombré dans deux de ses trois sections.
Figure1.6.1 : Le cercle de gauche a été divisé en 3 parties égales. Chaque partie est13 l'une des 3 parties égales. Dans le cercle de droite,23 des parties du cercle sont ombrées (2 des 3 parties égales).
L'activité de mathématiques manipulatrices « Fractions modèles » vous aidera à mieux comprendre les fractions, leurs numérateurs et leurs dénominateurs.
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.

Si une tarte entière a été coupée en 6 morceaux et que nous mangeons les 6 morceaux, nous en avons mangé des66 morceaux ou, en d'autres termes, une tarte entière.

Un cercle est représenté et est divisé en six sections. Toutes les sections sont ombrées.
Figurine1.6.2

Donc66=1. Cela nous amène à la propriété de l'un qui nous indique que n'importe quel nombre, sauf zéro, divisé par lui-même l'est1.

PROPRIÉTÉ D'UN

aa=1(a0)

Tout nombre, sauf zéro, divisé par lui-même est un.

Remarque

L'activité de mathématiques manipulatrices « Fractions équivalentes à une » vous aidera à mieux comprendre les fractions équivalentes à une.

Si une tarte était coupée en 6 morceaux et que nous mangions tous les 6, nous mangions des66 morceaux ou, en d'autres termes, une tarte entière. Si la tarte était coupée en 8 morceaux et que nous mangions tous les 8, nous mangions des88 morceaux ou une tarte entière. Nous avons mangé la même quantité, une tarte entière.

Les fractions66 et88 ont la même valeur, 1, et sont donc appelées fractions équivalentes. Les fractions équivalentes sont des fractions qui ont la même valeur.

Pensons aux pizzas cette fois. La figure1.6.3 montre deux images : une pizza sur la gauche, coupée en deux morceaux égaux, et une deuxième pizza de même taille, coupée en huit morceaux sur la droite. C'est une façon de montrer qui12 est équivalente à48. En d'autres termes, ce sont des fractions équivalentes.

Un cercle est représenté qui est divisé en huit coins égaux par des lignes. Le côté gauche du cercle est une pizza composée de quatre sections constituant les tranches de pizza. Le côté droit comporte quatre sections ombrées. Sous le diagramme se trouve la fraction des quatre huitièmes.
Figure1.6.3 : Puisque la même quantité de chaque pizza est ombrée, nous voyons que cela12 équivaut à48. Ce sont des fractions équivalentes.
FRACTIONS ÉQUIVALENTES

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

Comment pouvons-nous utiliser les mathématiques pour12 évoluer48 ? Comment pourrait-on prendre une pizza coupée en 2 morceaux et la couper en 8 morceaux ? Nous pourrions couper chacune des 2 plus grandes pièces en 4 pièces plus petites ! La pizza entière serait ensuite coupée en 88 morceaux au lieu de 2. Mathématiquement, ce que nous avons décrit pourrait être écrit comme suit1424=48. Voir la figure1.6.4.

Un cercle est représenté et est divisé en deux par une ligne noire verticale. Il est ensuite divisé en huitièmes par l'ajout de lignes rouges pointillées.
Figure1.6.4 : Couper chaque moitié de la pizza en 4 morceaux, on obtient une pizza coupée en 8 morceaux :1424=48

Ce modèle conduit à la propriété suivante :

PROPRIÉTÉ FRACTIONS ÉQUIVALENTES

Sia,b,c les chiffres sont oùb0,c0, alors

ab=acbc

Si nous avions coupé la pizza différemment, nous aurions pu obtenir

Une image montre trois rangées de fractions. Dans la première rangée se trouvent les fractions « 1, fois 2, divisé par 2, fois 2, égal aux deux quarts ». À côté se trouvent le mot « donc » et la fraction « une moitié », égale les deux quarts. La deuxième rangée se lit comme suit : « 1, fois 3, divisé par 2 fois 3, équivaut à trois sixièmes ». À côté se trouvent le mot « donc » et la fraction « une moitié égale, trois sixièmes ». La troisième rangée se lit comme suit : « 1 fois 10, divisé par 2 fois 10, dix vingtième ». À côté se trouvent le mot « donc » et la fraction « une moitié égale, dix vingtième ».
Figurine1.6.5

Donc, nous disons12,2436, et1020 sont des fractions équivalentes.

Remarque

L'activité de mathématiques manipulatrices « Fractions équivalentes » vous aidera à mieux comprendre ce que signifie l'équivalence de deux fractions.

Exercice1.6.1

Trouvez trois fractions équivalentes à25.

Réponse

Pour trouver une fraction équivalente à25, on multiplie le numérateur et le dénominateur par le même nombre. Nous pouvons choisir n'importe quel nombre, sauf zéro. Multiplions-les par 2, 3, puis 5.

Une rangée de fractions indique « 2 fois 2, divisé par 5 fois 2, équivaut à quatre dixièmes ». À côté de cela se trouve « 2, fois 3, divisé par 5 fois 3, équivaut à six quinzièmes ». À côté de cela se trouve « 2 fois 5, divisé par 5 fois 5, équivaut à dix vingt-cinquièmes ».

Donc,410615, et1025 sont équivalents à25.

Exercice1.6.2

Trouvez trois fractions équivalentes à35.

Réponse

610,915,1220 ; les réponses peuvent varier

Exercice1.6.3

Trouvez trois fractions équivalentes à45.

Réponse

810,1215,1620 ; les réponses peuvent varier

Simplifier les

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 simplifié car il n'y a pas de facteurs communs de 2 et 3.
  • 1015n'est pas simplifié car 5 est un facteur commun de 10 et 15.
FRACTION SIMPLIFIÉE

Une fraction est considérée comme simplifiée si son numérateur et son dénominateur ne présentent aucun facteur commun.

L'expression réduire une fraction signifie simplifier la fraction. 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.

Dans l'exercice1.6.4, nous avons utilisé la propriété des fractions équivalentes pour trouver des fractions équivalentes. Nous allons maintenant utiliser la propriété des fractions équivalentes en sens inverse pour simplifier les fractions. Nous pouvons réécrire la propriété pour afficher les deux formes ensemble.

PROPRIÉTÉ FRACTIONS ÉQUIVALENTES

Sia,b,c sont des nombres oùb0,c0,

then ab=acbc and acbc=ab

Exercice1.6.4

Simplifiez :3256

Réponse
  3256
Réécrivez le numérateur et le dénominateur en indiquant les facteurs communs. 4878
Simplifiez en utilisant la propriété des fractions équivalentes 47

Notez que la fraction47 est simplifiée car il n'y a plus de facteurs communs.

Exercice1.6.5

Simplifiez :4254

Réponse

79

Exercice1.6.6

Simplifiez :4254

Réponse

59

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 nombre premier s. Ensuite, divisez les facteurs communs en utilisant la propriété des fractions équivalentes.

Exercice1.6.7

Simplifiez :210385

Réponse

Un tableau comportant trois colonnes et trois lignes apparaît. La première ligne de la colonne de gauche indique « Étape 1. Réécrivez le numérateur et le dénominateur pour montrer les facteurs communs. Si nécessaire, utilisez un arbre factoriel ». À côté de cela, dans la colonne du milieu, on peut lire « Réécrivez 210 et 285 en tant que produit des nombres premiers ». À côté de cela, dans la colonne de droite, on peut lire « moins 210 divisé par 385 ». En dessous, se trouve l'équation « deux fois trois fois cinq fois sept ». Les cinq et sept sont bleus et rouges respectivement.La rangée suivante indique « Étape 2. Simplifiez l'utilisation de la propriété des fractions équivalentes en divisant les facteurs communs. » À côté de cela, dans la colonne du milieu, on peut lire : « Cochez les facteurs communs 5 et 7 ». À côté de cela, dans la colonne de droite, il y a l'équation 2 fois, trois fois cinq, fois sept sur 5 fois sept fois 11. Le 5 et le 7 sont barrés en tant que facteurs communs. En dessous se trouve l'équation « moins deux fois 3 divisé par 11 ».La rangée suivante se lit comme suit : « Étape 3. Multipliez les facteurs restants, si nécessaire. » À côté de cela, dans la colonne de droite, il y a moins six onzième.

Exercice1.6.8

Simplifiez :69120

Réponse

2340

Exercice1.6.9

Simplifiez :120192

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 des fractions équivalentes en divisant les facteurs communs.
  3. Multipliez les facteurs restants, si nécessaire.
Exercice1.6.10

Simplifiez :5x5y

Réponse
  5x5y
Réécrivez en indiquant les facteurs communs, puis divisez les facteurs communs. .
Simplifiez.

xy

Exercice1.6.11

Simplifiez :7x7y

Réponse

xy

Exercice1.6.12

Simplifiez :3a3b

Réponse

ab

Multiplier les 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. Nous allons donc commencer par la multiplication des fractions.

L'activité de mathématiques manipulatrices « Multiplication de fractions modèles » vous aidera à mieux comprendre la multiplication des fractions.

Nous utiliserons un modèle pour vous montrer comment multiplier deux fractions et pour vous aider à vous souvenir de la procédure. Commençons par34.

Un rectangle composé de quatre carrés d'affilée. Les trois premiers carrés sont ombrés.
Figurine1.6.6

Maintenant, nous allons12 décoller34.

Un rectangle composé de quatre carrés d'affilée. Les trois premiers carrés sont ombrés. Les moitiés inférieures des trois premiers carrés sont ombrées de façon plus foncée avec des lignes diagonales.
Figurine1.6.6

Notez que maintenant, l'ensemble est divisé en 8 parties égales. Donc1234=38.

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

MULTIPLICATION DE FR

Sia,b,c etd sont des nombres oùb0 etd0, alors

abcd=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. Il est conseillé de déterminer le signe du produit dans un premier temps. Dans l'exercice1.6.13, nous allons multiplier le négatif et le positif, de sorte que le produit sera négatif.

Exercice1.6.13

Multipliez :111257

Réponse

La première étape consiste à trouver le signe du produit. Comme les signes sont différents, le produit est négatif.

111257Determine the sign of the product; multiply.115127Are there any common factors in the numeratorand the denominator? No5584

Exercice1.6.14

Multipliez :1028815

Réponse

421

Exercice1.6.15

Multipliez :920512

Réponse

316

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.

Exercice1.6.16

Multipliez :125(20x)

Réponse

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

  125(20x)
Écrivez20x sous forme de fraction. 125(20x1)
Multipliez.  
Réécrivez20 pour montrer le facteur commun5 et divisez-le. .
Simplifiez. 48x
Exercice1.6.17

Multipliez :113(9a)

Réponse

33a

Exercice1.6.18

Multipliez :137(14b)

Réponse

26b

Diviser les fractions

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.

Remarquez que2332=1. Un nombre et son inverse se multiplient par1.

Pour obtenir un produit positif1 lors de la multiplication de deux nombres, les nombres doivent avoir le même signe. Les réciproques doivent donc avoir le même signe.

La réciproque de107 est710, puisque107(710)=1.

INVERSE

La réciproque de l'abestba.

Un nombre et son inverse se multiplient par unabba=1

Remarque

L'activité de mathématiques manipulatrices « Division des fractions modèles » vous aidera à mieux comprendre la division des fractions.

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

DIVISION DES FRACTIONS

Sia,b,c etd sont des nombres oùb0,c0 etd0, alors

ab÷cd=abdc

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

Nous devons le direb0,c0 etd0 être sûrs de ne pas diviser par zéro !

Exercice1.6.19

Diviser :23÷n5

Réponse

23÷n5To divide, multiply the first fraction by the235nreciprocal of the second.Multiply.103n

Exercice1.6.20

Diviser :35÷p7.

Réponse

215p

Exercice1.6.21

Diviser :58÷q3.

Réponse

158q

Exercice1.6.22

Trouvez le quotient :

718÷(1427)

Réponse
  718÷(1427)
Pour diviser, multipliez la première fraction par l'inverse de la seconde. 7182714
Déterminez le signe du produit, puis multipliez. 7271814
Réécrivez en indiquant les facteurs communs. .
Supprimez les facteurs courants. 322
Simplifiez. 34
Exercice1.6.23

Trouvez le quotient :

78÷(1427)

Réponse

415

Exercice1.6.24

Trouvez le quotient :

78÷(1427)

Réponse

23

Il existe plusieurs façons de se souvenir des étapes à suivre pour multiplier ou diviser des fractions. L'une des solutions consiste à vous répéter les appels. Si vous faites cela à chaque fois que vous faites un exercice, les étapes seront mémorisées.

  • « Pour multiplier les fractions, multipliez les numérateurs et multipliez les dénominateurs. »
  • « Pour diviser des fractions, multipliez la première fraction par l'inverse de la seconde. »

Une autre méthode consiste à garder deux exemples à l'esprit :

Il s'agit d'une image à deux colonnes. La première colonne se lit comme suit : « Un quart de deux pizzas correspond à la moitié d'une pizza. En dessous se trouvent deux pizzas côte à côte avec une ligne au centre de chacune représentant la moitié. Les moitiés sont étiquetées « une moitié ». En dessous se trouve l'équation « 2 fois 1 quart ». Sous cette équation se trouve une autre équation « deux fois plus d'un quart ». En dessous se trouve la fraction des deux quarts et en dessous se trouve la fraction la moitié. La colonne suivante se lit comme suit : « Il y a huit trimestres en deux dollars ». En dessous se trouvent huit quarts répartis sur deux rangées de quatre. En dessous se trouve l'équation de fraction 2 divisée par un quart. En dessous se trouve l'équation « deux sur un divisé par un quart ». En dessous, il y a deux sur un fois quatre sur un. En dessous se trouve la réponse « 8 ».
Figurine1.6.7

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.

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, rappelons que la barre de fraction signifie division. Par exemple, la fraction complexe3458 signifie34÷58.

Exercice1.6.25

Simplifiez :3458

Réponse
  3458
Réécrivez en tant que division. 34÷58
Multipliez la première fraction par l'inverse de la seconde. 3485
Multipliez. 3845
Recherchez les facteurs communs. .
Répartissez les facteurs communs et simplifiez. 65
Exercice1.6.26

Simplifiez :2356

Réponse

45

Exercice1.6.27

Simplifiez :37611

Réponse

1114

Exercice1.6.28

Simplifiez :x2xy6

Réponse
  x2xy6
Réécrivez en tant que division. x2÷xy6
Multipliez la première fraction par l'inverse de la seconde. x26xy
Multipliez. x62xy
Recherchez les facteurs communs. .
Répartissez les facteurs communs et simplifiez. 3y
Exercice1.6.29

Simplifiez :a8ab6

Réponse

34b

Exercice1.6.30

Simplifiez :p2pq8

Réponse

4q

Simplifier les expressions avec une barre de fraction

La ligne qui sépare le numérateur du dénominateur d'une fraction est appelée barre de fraction. Une barre de fraction fait office de symbole de regroupement. L'ordre des opérations nous indique ensuite de simplifier le numérateur puis le dénominateur. Ensuite, nous nous divisons.

Pour simplifier l'expression537+1, nous avons d'abord simplifié le numérateur et le dénominateur séparément. Ensuite, nous nous divisons.

537+12814

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.
Exercice1.6.31

Simplifiez :42(3)22+2

Réponse

42(3)22+2Use the order of operations to simplify the464+2numerator and the denominator.Simplify the numerator and the denominator26Simplify. A negative divided by a positive is negative.13

Exercice1.6.32

Simplifiez :63(5)32+3

Réponse

34

Exercice1.6.33

Simplifiez :44(6)32+3

Réponse

53

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=negative13=13positivenegative=negative

PLACEMENT DU SIGNE NÉGATIF DANS UNE FRACTION

Pour tout chiffre positifa etb,

ab=ab=ab

Exercice1.6.34

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

Exercice1.6.35

Simplifiez :8(2)+4(3)5(2)+3

Réponse

4

Exercice1.6.36

Simplifiez :7(1)+9(3)5(3)2

Réponse

2

Traduire des phrases en expressions avec des fractions

Maintenant que nous avons travaillé sur les fractions, nous sommes prêts à traduire des phrases qui aboutiraient à des expressions avec des fractions.

Les mots anglais quotient et ratio sont souvent utilisés pour décrire des fractions. Rappelez-vous que « quotient » signifie division. Le quotient de aa et bb est le résultat obtenu en divisanta parb, ouab.

Exercice1.6.37

Traduisez la phrase anglaise en une expression algébrique : le quotient de la différence entrem etn etp.

Réponse

Nous cherchons le quotient de la différence entre\(m\) et\(n\), et\(p\).. Cela signifie que nous voulons diviser la différence entre\(m\)\(n\) et et\(p\).

mnp

Exercice1.6.38

Traduisez la phrase anglaise en une expression algébrique : le quotient de la différence entrea etb etcd.

Réponse

abcd

Exercice1.6.39

Traduisez la phrase anglaise en une expression algébrique : le quotient de la sommeq dep etr.

Réponse

p+qr

Concepts clés

  • Propriété des fractions équivalentes : si cea,b,c sont des nombres oùb0,c0, alors
    ab=acbc etacbc=ab
  • Division des fractions : Sia,b,c etd sont des nombres oùb0,c0 etd0, alorsab÷cd=abdc. Pour diviser des fractions, multipliez la première fraction par l'inverse de la seconde.
  • Multiplication de fractions : Sia,b,c etd sont des nombres oùb0,d0, alorsabcd=acbd. Pour multiplier les fractions, multipliez les numérateurs et multipliez les dénominateurs.
  • Placement du signe négatif dans une fraction : pour tous les nombres positifsa etb,aa=aa=ab
  • Propriété de 1 :aa=1 ; Tout nombre, sauf zéro, divisé par lui-même est un.
  • 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 des fractions équivalentes en divisant les facteurs communs.
    3. Multipliez tous les facteurs restants.
  • Simplifier une expression avec une barre de fraction
    1. Simplifiez l'expression dans le numérateur. Simplifiez l'expression dans le dénominateur.
    2. Simplifiez la fraction.

Lexique

fraction complexe
Une fraction complexe est une fraction dont le numérateur ou le dénominateur contient une fraction.
dénominateur
Le dénominateur est la valeur de la partie inférieure de la fraction qui indique 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 est écriteabb0, où a est le numérateur et b le dénominateur. Une fraction représente des parties d'un tout. Le dénominateur b est le nombre de parties égales en lesquelles l'ensemble a été divisé, et le numérateur aa indique le nombre de parties incluses.
numérateur
Le numérateur est la valeur située dans la partie supérieure de la fraction qui indique le nombre de parties de l'ensemble incluses.
réciproque
La réciproque de l'abestba. Un nombre et son inverse se multiplient par un :abba=1.
fraction simplifiée
Une fraction est considérée comme simplifiée si son numérateur et son dénominateur ne présentent aucun facteur commun.