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NOMBRES ET CALCULS

Calcul avec les nombres rationnels

Niveau 4ᵉ · Cours

🔁 Rappel de 5e

En 5e, tu sais déjà simplifier une fraction, et additionner deux fractions quand elles ont le même dénominateur (ou des dénominateurs multiples l'un de l'autre). On repart de là.

✏️ Exemple

Même dénominateur : 1/4 + 2/4 = 3/4 (on ajoute les numérateurs, on garde le dénominateur).

Simplifier : 49/56 = 7/8 (on divise en haut et en bas par 7).

📌 À retenir

Même dénominateur : on ajoute (ou soustrait) les numérateurs, on garde le dénominateur.

En 4e, on apprend à le faire avec des dénominateurs QUELCONQUES, puis à multiplier et diviser.

➕ Additionner et soustraire

On ne peut pas additionner deux fractions qui n'ont pas le même dénominateur. On commence donc TOUJOURS par les mettre au même dénominateur.

📖 Définition

Méthode pour a/b + c/d :

1) trouver un dénominateur commun (souvent b × d) ;

2) écrire les deux fractions avec ce dénominateur ;

3) ajouter (ou soustraire) les numérateurs ;

4) simplifier si possible.

✏️ Exemple

−2/3 + 3/4 : dénominateur commun 12.

= −8/12 + 9/12 = 1/12.

✏️ Exemple

Un entier se met aussi en fraction : 7 + 2/3 = 21/3 + 2/3 = 23/3.

⚠️
Piège classique
  • On n'additionne JAMAIS les dénominateurs : 1/2 + 1/3 ne fait pas 2/5 !
  • Il faut d'abord un dénominateur commun : 3/6 + 2/6 = 5/6.
📌 À retenir

Pour + ou − : même dénominateur d'abord, puis on ajoute/soustrait les numérateurs.

On ne touche pas au dénominateur commun, et on simplifie le résultat.

❓ Quiz — Addition et soustraction

Question 1 — Combien vaut 1/2 + 1/3 ?

Question 2 — Combien vaut 5/6 − 1/3 ?

Question 3 — Combien vaut 3 + 1/4 ?

✖️ Multiplier des fractions

Bonne nouvelle : pour multiplier, on n'a PAS besoin du même dénominateur. On multiplie « en ligne ».

📖 Définition

Pour multiplier deux fractions, on multiplie les numérateurs entre eux et les dénominateurs entre eux :

a/b × c/d = (a × c)/(b × d).

✏️ Exemple

5/2 × 3/4 = (5 × 3)/(2 × 4) = 15/8.

Avec un entier : 7 × 2/3 = 7/1 × 2/3 = 14/3.

Quand c'est possible, on simplifie AVANT de multiplier : c'est plus rapide et les nombres restent petits.

✏️ Exemple

15/(−8) × (−9)/15 : le 15 en haut et le 15 en bas se simplifient.

= (−9)/(−8) = 9/8 (deux facteurs négatifs → positif).

⚠️
Attention
  • On ne met PAS au même dénominateur pour multiplier (c'est seulement pour + et −).
  • La règle des signes s'applique comme pour tous les relatifs.
📌 À retenir

Multiplier : numérateur × numérateur, dénominateur × dénominateur.

On simplifie avant de multiplier quand c'est possible, et on applique la règle des signes.

❓ Quiz — Multiplication

Question 1 — Combien vaut 2/3 × 5/7 ?

Question 2 — Combien vaut 5 × 3/4 ?

Question 3 — Combien vaut (−2)/3 × 3/5 ? (simplifie le 3)

🔄 L'inverse d'un nombre

Avant de diviser, il faut connaître l'inverse d'un nombre. C'est la clé de la division des fractions.

📖 Définition

Deux nombres sont inverses l'un de l'autre si leur produit est égal à 1.

L'inverse de la fraction a/b est b/a (on échange numérateur et dénominateur).

L'inverse de l'entier x (non nul) est 1/x.

✏️ Exemple

L'inverse de 3 est 1/3, car 3 × 1/3 = 1.

L'inverse de 7/12 est 12/7, car 7/12 × 12/7 = 1.

⚠️
À ne pas confondre
  • L'INVERSE de 4 est 1/4 (produit = 1). L'OPPOSÉ de 4 est −4 (somme = 0).
  • 0 est le seul nombre qui n'a pas d'inverse (on ne divise pas par 0).
  • Un nombre et son inverse ont toujours le même signe.
📌 À retenir

Inverse de a/b = b/a. Inverse de x = 1/x.

Inverse ≠ opposé : l'inverse a le même signe, l'opposé change de signe.

➗ Diviser des fractions

Diviser paraît compliqué, mais il y a une astuce très simple qui ramène tout à une multiplication.

📖 Définition

Diviser par un nombre, c'est multiplier par son inverse :

a/b ÷ c/d = a/b × d/c.

✏️ Exemple

Méthode pour 3/4 ÷ 5/8 :

1) diviser par 5/8, c'est multiplier par son inverse 8/5 ;

2) 3/4 × 8/5 = 24/20 ;

3) on simplifie : 24/20 = 6/5.

✏️ Exemple

Avec un entier : (−5)/6 ÷ 3 = (−5)/6 × 1/3 = −5/18.

⚠️
Piège classique
  • On n'inverse QUE la deuxième fraction (celle par laquelle on divise), pas la première !
📌 À retenir

Diviser par une fraction = multiplier par son inverse (on retourne la 2ᵉ fraction).

Ensuite, on multiplie « en ligne » et on simplifie.

❓ Quiz — Inverse et division

Question 1 — Quel est l'inverse de 2/9 ?

Question 2 — Diviser par 3/5, c'est multiplier par…

Question 3 — Combien vaut 2/3 ÷ 5/4 ?

🧮 Calculs mêlés

Quand un calcul mélange +, −, × et ÷ avec des fractions, on garde le même ordre des priorités que d'habitude.

📖 Définition

Ordre des priorités : d'abord les parenthèses, puis × et ÷, et enfin + et −.

✏️ Exemple

2/3 − 1/3 × 4/5 : la multiplication d'abord.

= 2/3 − 4/15 = 10/15 − 4/15 = 6/15 = 2/5.

✏️ Exemple

2/3 × (1/2 − 1/4) : la parenthèse d'abord.

= 2/3 × 1/4 = 2/12 = 1/6.

📌 À retenir

Priorités avec les fractions : parenthèses, puis × et ÷, puis + et −.

On simplifie le résultat final en fraction irréductible.

❓ Quiz — Priorités

Question 1 — Dans 1/2 + 1/3 × 1/4, quelle opération fais-tu en premier ?

Question 2 — Combien vaut 1/2 + 1/2 × 1/2 ?

Question 3 — Combien vaut (1/2 + 1/4) × 4 ?

🏆
Cours terminé !

Ton mémo complet est dans l’encadré « Mémo ». Prêt·e pour les défis ?

📌 Mémo
➕ Additionner / soustraire
  • Même dénominateur d'abord, puis les numérateurs
  • −2/3 + 3/4 = −8/12 + 9/12 = 1/12
  • Jamais 1/2 + 1/3 = 2/5 !

Un entier : 7 = 21/3

✖️ Multiplier
  • a/b × c/d = (a×c)/(b×d) — « en ligne »
  • Pas de même dénominateur pour ×
  • Simplifie avant de multiplier

5/2 × 3/4 = 15/8

🔄➗ Inverse et division
  • Inverse de a/b = b/a (produit = 1)
  • Inverse ≠ opposé (0 n'a pas d'inverse)
  • Diviser = multiplier par l'inverse de la 2ᵉ

3/4 ÷ 5/8 = 3/4 × 8/5 = 6/5

🧮 Priorités
  • 1) parenthèses 2) × et ÷ 3) + et −
  • 2/3 − 1/3 × 4/5 = 2/3 − 4/15 = 2/5

Résultat en fraction irréductible

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