La proportionnalité
Cinquième · Maths · Organisation et gestion de données, fonctions
Organisation et gestion de données
Reconnaître et utiliser la proportionnalité
Deux grandeurs sont proportionnelles quand on passe de l'une à l'autre en multipliant toujours par le même nombre. C'est l'une des notions les plus utiles des maths : prix, recettes, vitesses, échelles, pourcentages... tout tourne autour de la proportionnalité !
Le tableau de proportionnalité
On range souvent les valeurs dans un tableau à deux lignes. Le tableau est un tableau de proportionnalité si on passe de la première ligne à la seconde en multipliant toujours par le même coefficient.
| Masse de pommes (kg) | 2 | 5 | 10 |
|---|---|---|---|
| Prix (€) | 6 | 15 | 30 |
Ici on multiplie chaque masse par 3 pour obtenir le prix : 2 × 3 = 6, 5 × 3 = 15, 10 × 3 = 30. Le coefficient est bien le même partout : c'est donc de la proportionnalité.
Le produit en croix (règle de trois)
Quand le coefficient n'est pas simple, on utilise le produit en croix. Dans un tableau de proportionnalité, on multiplie en diagonale puis on divise.
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Pourcentages, échelles et graphiques
Les pourcentages, les échelles et certaines vitesses ne sont que des situations de proportionnalité déguisées. Une fois que tu as repéré la proportionnalité, tu appliques toujours la même méthode.
Les échelles
Reconnaître la proportionnalité sur un graphique
Quand on représente une situation de proportionnalité par des points dans un repère, ces points sont alignés et la droite qui les relie passe par l'origine (le point (0 ; 0)). Si les points forment une courbe, ou une droite qui ne passe pas par l'origine, ce n'est pas de la proportionnalité.
Exercices corrigés
Dans un tableau de proportionnalité, 3 kg de pommes coûtent 12 €. Quel est le prix d'1 kg (le coefficient) ?
- A.4 €Bonne réponse
- B.9 €
- C.36 €
- D.15 €
Réponse : A — 4 €
Le coefficient se trouve en divisant : 12 ÷ 3 = 4. Donc 1 kg coûte 4 €. Répondre 9 €, c'est faire 12 − 3 (une soustraction, alors que la proportionnalité est une multiplication). Répondre 36 €, c'est multiplier 12 × 3 au lieu de diviser.
4 croissants identiques coûtent 6 €. Combien coûtent 8 croissants ?
- A.10 €
- B.14 €
- C.48 €
- D.12 €Bonne réponse
Réponse : D — 12 €
8 croissants, c'est le double de 4 croissants (8 = 4 × 2). Le prix double donc aussi : 6 × 2 = 12 €. Répondre 10 € (= 6 + 4) ou 14 € (= 6 + 8), c'est additionner au lieu de multiplier. Répondre 48 € (= 6 × 8), c'est oublier de diviser par 4.
5 livres identiques pèsent 2 kg. Combien pèsent 12 livres ?
- A.4,8 kgBonne réponse
- B.3 kg
- C.30 kg
- D.4,2 kg
Réponse : A — 4,8 kg
Produit en croix : masse = (2 × 12) ÷ 5 = 24 ÷ 5 = 4,8 kg. On peut vérifier : 1 livre pèse 2 ÷ 5 = 0,4 kg, donc 12 livres pèsent 0,4 × 12 = 4,8 kg. Répondre 30 kg (= 5 × 12 ÷ 2) mélange les valeurs ; répondre 4,2 kg additionne des chiffres au hasard.
Sur une carte à l'échelle 1/100 000, quelle distance réelle représente 1 cm sur la carte ?
- A.100 000 cm, soit 1 kmBonne réponse
- B.10 000 cm, soit 100 m
- C.1 000 000 cm, soit 10 km
- D.100 cm, soit 1 m
Réponse : A — 100 000 cm, soit 1 km
L'échelle 1/100 000 veut dire que 1 cm sur la carte représente 100 000 cm en vrai. Or 100 000 cm = 1 000 m = 1 km. Les autres réponses se trompent dans les conversions : attention, 100 000 cm ce n'est pas 100 m ni 10 km, mais exactement 1 km.
Un article coûte 80 €. On applique une réduction de 25 %. Quel est le montant de la réduction ?
- A.25 €
- B.2 €
- C.20 €Bonne réponse
- D.55 €
Réponse : C — 20 €
La réduction vaut 80 × 25/100 = 80 × 0,25 = 20 €. Répondre 25 €, c'est confondre le pourcentage (25 %) avec le montant en euros. Répondre 55 €, c'est le NOUVEAU prix (80 − 20), pas le montant de la réduction demandé.
Une voiture roule à vitesse constante et parcourt 90 km en 1 heure. Quelle distance parcourt-elle en 2 heures ?
- A.45 km
- B.180 kmBonne réponse
- C.92 km
- D.270 km
Réponse : B — 180 km
À vitesse constante, la distance est proportionnelle au temps. En 2 heures, la distance double : 90 × 2 = 180 km. Répondre 45 km, c'est diviser au lieu de multiplier. Répondre 92 km (= 90 + 2), c'est additionner le temps au lieu de multiplier.
Pour une recette prévue pour 6 personnes, il faut 300 g de farine. Combien faut-il de farine pour 4 personnes ?
- A.450 g
- B.250 g
- C.200 gBonne réponse
- D.180 g
Réponse : C — 200 g
Pour 1 personne : 300 ÷ 6 = 50 g. Pour 4 personnes : 50 × 4 = 200 g. On peut aussi faire le produit en croix : (300 × 4) ÷ 6 = 1 200 ÷ 6 = 200 g. Répondre 450 g (= 300 × 6 ÷ 4) inverse le rapport. Répondre 250 g (= 300 − 50) mélange les opérations.
Sur un plan à l'échelle 1/200, par combien de centimètres est représentée une longueur réelle de 10 m ?
- A.50 cm
- B.2 cm
- C.20 cm
- D.5 cmBonne réponse
Réponse : D — 5 cm
On convertit d'abord : 10 m = 1 000 cm. L'échelle 1/200 divise les longueurs réelles par 200 : 1 000 ÷ 200 = 5 cm. Répondre 2 cm (= 10 ÷ 5) oublie la conversion en cm. Répondre 20 cm, c'est se tromper dans la division. Vérification : 5 cm × 200 = 1 000 cm = 10 m.
Un vélo coûte 200 €. Son prix augmente de 15 %. Quel est le nouveau prix ?
- A.215 €
- B.230 €Bonne réponse
- C.300 €
- D.185 €
Réponse : B — 230 €
L'augmentation vaut 200 × 15/100 = 30 €. Le nouveau prix est donc 200 + 30 = 230 €. On peut vérifier : 200 × 1,15 = 230 €. Répondre 215 €, c'est ajouter 15 € (le pourcentage confondu avec des euros). Répondre 185 €, c'est diminuer au lieu d'augmenter.
Sur une carte à l'échelle 1/50 000, deux villes sont distantes de 4 cm. Quelle est la distance réelle ?
- A.2 kmBonne réponse
- B.20 km
- C.200 m
- D.0,2 km
Réponse : A — 2 km
Distance réelle = 4 × 50 000 = 200 000 cm. On convertit : 200 000 cm = 2 000 m = 2 km. Répondre 20 km, c'est se tromper d'un facteur 10 dans la conversion. Répondre 200 m, c'est confondre les cm et les m. Vérification : 2 km = 200 000 cm, et 200 000 ÷ 50 000 = 4 cm sur la carte.
Une imprimante imprime 24 pages en 3 minutes, à vitesse constante. Combien de pages imprime-t-elle en 10 minutes ?
- A.72 pages
- B.240 pages
- C.80 pagesBonne réponse
- D.30 pages
Réponse : C — 80 pages
Étape 1 : nombre de pages par minute = 24 ÷ 3 = 8 pages/min. Étape 2 : en 10 minutes = 8 × 10 = 80 pages. Répondre 72 (= 24 × 3), c'est multiplier au lieu de diviser à la première étape. Répondre 30 (= 24 + 3 + 3), c'est additionner. Vérification par produit en croix : (24 × 10) ÷ 3 = 240 ÷ 3 = 80. Cohérent.
Un tableau est un tableau de proportionnalité lorsque...
- A.on ajoute toujours le même nombre d'une colonne à l'autre
- B.on multiplie toujours par le même nombre pour passer d'une ligne à l'autreBonne réponse
- C.les deux lignes contiennent les mêmes nombres
- D.la première ligne est rangée dans l'ordre croissant
Réponse : B — on multiplie toujours par le même nombre pour passer d'une ligne à l'autre
La proportionnalité, c'est une MULTIPLICATION par un coefficient fixe pour passer de la 1re à la 2e ligne. Additionner toujours le même nombre (option 1), c'est une situation additive, pas proportionnelle. Que les nombres soient rangés ou identiques n'a rien à voir avec la proportionnalité.
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Ce chapitre compte 35 exercices corrigés dans l'application, avec le suivi de ta progression.
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