🇨🇩 Opérations

Propriétés et calcul rapide

⏱ 20 minProgramme officiel : CD-P5-OPE-01

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🎯 Dans cette leçon, tu vas apprendre à

  • Appliquer commutativité, associativité et distributivité pour calculer vite (× 9, × 11, × 99, ÷ 5, ÷ 10…).
  • Calculer carré et cube d’un nombre, une moyenne et un pourcentage ; vérifier par la preuve par 9.

La leçon

Introduction

Au marché de Kisangani, Bahati vend des sacs de charbon de bois. Elle doit souvent calculer de tête : 9 sacs, 11 sacs, 99 sacs… Les propriétés des opérations transforment un calcul difficile en calcul facile. Dans cette leçon, tu apprends aussi à calculer un carré, un cube, une moyenne et un pourcentage, et à vérifier un produit par la preuve par 9.

Explication

Trois propriétés utiles

  • Commutativité : on peut changer l’ordre des termes. a+b=b+aa + b = b + a et a×b=b×aa \times b = b \times a.
  • Associativité : on peut regrouper les termes autrement. (a+b)+c=a+(b+c)(a + b) + c = a + (b + c) et (a×b)×c=a×(b×c)(a \times b) \times c = a \times (b \times c).
  • Distributivité : a×(b+c)=a×b+a×ca \times (b + c) = a \times b + a \times c et a×(b−c)=a×b−a×ca \times (b - c) = a \times b - a \times c.

Exemple : 4×37×25=(4×25)×37=100×37=3 7004 \times 37 \times 25 = (4 \times 25) \times 37 = 100 \times 37 = 3\,700.

Explication

Calcul rapide grâce à la distributivité

  • × 9 : on multiplie par 10, puis on retire le nombre. 46×9=460−46=41446 \times 9 = 460 - 46 = 414.
  • × 11 : on multiplie par 10, puis on ajoute le nombre. 53×11=530+53=58353 \times 11 = 530 + 53 = 583.
  • × 99 : on multiplie par 100, puis on retire le nombre. 24×99=2 400−24=2 37624 \times 99 = 2\,400 - 24 = 2\,376.
  • ÷ 5 : on multiplie par 2, puis on divise par 10. 340÷5=680÷10=68340 \div 5 = 680 \div 10 = 68.
  • ÷ 10 : on déplace la virgule d’un rang vers la gauche. 35÷10=3,535 \div 10 = 3{,}5.

Explication

Carré et cube. Le carré de 7 est 72=7×7=497^2 = 7 \times 7 = 49. Le cube de 4 est 43=4×4×4=644^3 = 4 \times 4 \times 4 = 64.

Moyenne. On additionne les valeurs, puis on divise par le nombre de valeurs.

Pourcentage. 15 % de 2 000, c’est 2 000×15÷100=3002\,000 \times 15 \div 100 = 300.

Preuve par 9. Pour trouver le reste d’un nombre dans la division par 9, on additionne ses chiffres jusqu’à n’avoir qu’un chiffre (9 compte pour 0). Pour vérifier a×b=ca \times b = c, on multiplie le reste de aa par le reste de bb, on réduit ce produit de la même façon, puis on le compare au reste de cc. S’ils sont différents, le calcul est sûrement faux.

Exemple résolu

Calcule de tête 38×9938 \times 99, puis 72×1172 \times 11.

Étape 1 : 38×99=38×100−3838 \times 99 = 38 \times 100 - 38.

Étape 2 : 3 800−38=3 7623\,800 - 38 = 3\,762.

Étape 3 : 72×11=72×10+72=720+72=79272 \times 11 = 72 \times 10 + 72 = 720 + 72 = 792.

Réponse : 38×99=3 76238 \times 99 = 3\,762 et 72×11=79272 \times 11 = 792.

Exemple résolu

Les notes de Mbuyi en mathématiques sont 14, 17, 12 et 15 sur 20. Calcule sa moyenne, puis 20 % de 4 500 FC.

Étape 1 : Somme des notes : 14 + 17 + 12 + 15 = 58.

Étape 2 : Il y a 4 notes : 58 ÷ 4 = 14,5.

Étape 3 : 20 % de 4 500 FC : 4 500 × 20 ÷ 100 = 900 FC.

Réponse : la moyenne de Mbuyi est 14,5 sur 20 ; 20 % de 4 500 FC font 900 FC.

Exemple résolu

Vérifie par la preuve par 9 que 214×37=7 918214 \times 37 = 7\,918.

Étape 1 : Reste de 214 : 2 + 1 + 4 = 7.

Étape 2 : Reste de 37 : 3 + 7 = 10, puis 1 + 0 = 1.

Étape 3 : Produit des restes : 7 × 1 = 7.

Étape 4 : Reste de 7 918 : 7 + 9 + 1 + 8 = 25, puis 2 + 5 = 7.

Réponse : les deux restes valent 7. La preuve ne trouve pas d’erreur : le résultat est probablement juste.

Attention

Attention : la preuve par 9 ne voit pas toutes les erreurs. Si l’on écrit 7 981 au lieu de 7 918, la somme des chiffres donne encore 7 : la preuve ne détecte pas l’erreur. Des restes égaux signifient « probablement juste », pas « sûrement juste ».

Autre piège : 32=3×3=93^2 = 3 \times 3 = 9, et non 3×2=63 \times 2 = 6.

À retenir

  • Commutativité, associativité et distributivité permettent de calculer plus vite.
  • × 9 = × 10 moins le nombre ; × 11 = × 10 plus le nombre ; × 99 = × 100 moins le nombre.
  • ÷ 5 = × 2 puis ÷ 10.
  • 72=497^2 = 49 ; 43=644^3 = 64 ; moyenne = somme ÷ nombre de valeurs.
  • Preuve par 9 : des restes différents signalent une erreur sûre.

✍️ Exercices

Réponds à un exercice à la fois. Ta réponse est corrigée aussitôt, avec une explication.

Exercice 1 sur 8

★ Facile

Calcule 67×1167 \times 11.

Tu peux utiliser la virgule ou le point décimal (2,5 ou 2.5).