Les nombres en écriture fractionnaire
NOMBRES EN ÉCRITURE FRACTIONNAIRE
1ère Année Collège
Une fraction : définition
1) Qu’est-ce qu’une fraction ?
Définition : Soient \(a\) et \(b\) deux nombres décimaux avec \(b \neq 0\). \(\dfrac{a}{b}\) est le quotient de \(a\) par \(b\). On dit que \(\dfrac{a}{b}\) est une écriture fractionnaire du quotient \(a \div b\). \(a\) est le numérateur et \(b\) est le dénominateur.
Cas particulier : Si \(a\) et \(b\) sont des entiers naturels avec \(b \neq 0\), on dit que \(\dfrac{a}{b}\) est une fraction.
(\(\frac{3}{5}\))
La fraction \(\frac{a}{b}\) représente a parts sur b parts égales
📌 Exemples :
• \(\frac{11}{2}\) ; \(\frac{3}{7}\) ; \(\frac{9}{2}\) sont des fractions (numérateur et dénominateur entiers). • \(\frac{2,5}{3}\) et \(\frac{1,7}{5,9}\) sont des écritures fractionnaires (numérateur ou dénominateur décimaux).
Remarques : • Tout entier est une fraction : \(3 = \frac{3}{1} = \frac{6}{2} = \cdots\) • Tout décimal est une fraction : \(4,5 = \frac{45}{10}\) et \(0,241 = \frac{241}{1000}\)Égalité de fractions
1) Propriété fondamentale
Si on multiplie (ou divise) le numérateur et le dénominateur d’une fraction par un même nombre non nul, on obtient une fraction égale.
\(\dfrac{a}{b} = \dfrac{a \times k}{b \times k} = \dfrac{a \div k}{b \div k}\)
📌 Exemples :
\(\frac{10}{35} = \frac{5 \times 2}{5 \times 7} = \frac{2}{7}\) \(\frac{15}{9} = \frac{3 \times 5}{3 \times 3} = \frac{5}{3}\) \(\frac{24}{16} = \frac{24 \div 8}{16 \div 8} = \frac{3}{2}\) \(\frac{128}{132} = \frac{128 \div 4}{132 \div 4} = \frac{32}{33}\)
2) Simplification d’une fraction
Simplifier une fraction, c’est l’écrire avec un numérateur et un dénominateur plus petits possibles. On dit alors qu’elle est irréductible.
Exemples de fractions irréductibles : \(\frac{2}{7}\), \(\frac{5}{3}\), \(\frac{32}{33}\). Ces fractions ne peuvent pas être simplifiées davantage.
3) Rendre le dénominateur entier
Pour rendre un dénominateur décimal entier, on multiplie le numérateur et le dénominateur par \(10\), \(100\), \(1000\), etc.
📌 Exemples :
\(\frac{3}{0,75} = \frac{3 \times 100}{0,75 \times 100} = \frac{300}{75}\) \(\frac{0,61}{2,5} = \frac{0,61 \times 10}{2,5 \times 10} = \frac{6,1}{25}\)
Rappel : Multiplier par 10, 100, 1000 déplace la virgule vers la droite. \(28,76 \times 10 = 287,6\) ; \(5,12 \times 100 = 512\) \(7,5 \times 100 = 750\) ; \(7,5 \times 1000 = 7500\)Comparaison de deux fractions
1) Même numérateur
Si deux fractions ont le même numérateur, la plus grande est celle qui a le dénominateur le plus petit.
Exemples : \(\frac{14}{8} < \frac{14}{3}\) (car 8 > 3, donc la fraction avec le plus petit dénominateur est plus grande) \(\frac{1}{6} > \frac{1}{15}\) (car 6 < 15)
2) Même dénominateur
Si deux fractions ont le même dénominateur, la plus grande est celle qui a le plus grand numérateur.
Exemples : \(\frac{19}{7} > \frac{17}{7}\) (car 19 > 17) \(\frac{21}{5} < \frac{94}{5}\) (car 21 < 94)
3) Comparaison par rapport à 1
- Si le numérateur est plus petit que le dénominateur → fraction inférieure à 1
- Si le numérateur est plus grand que le dénominateur → fraction supérieure à 1
Exemples : \(\frac{51}{53} < 1\) (car 51 < 53) \(\frac{2019}{2018} > 1\) (car 2019 > 2018)
Addition et soustraction de fractions
1) Même dénominateur
Pour additionner ou soustraire des fractions ayant le même dénominateur :
- On additionne ou soustrait les numérateurs
- On conserve le dénominateur commun
\(\dfrac{a}{b} + \dfrac{c}{b} = \dfrac{a+c}{b}\) et \(\dfrac{a}{b} – \dfrac{c}{b} = \dfrac{a-c}{b}\)
Exemples : \(\frac{11}{5} + \frac{7}{5} = \frac{11+7}{5} = \frac{18}{5}\) \(\frac{27}{9} – \frac{19}{9} = \frac{27-19}{9} = \frac{8}{9}\)
2) Dénominateurs différents
On réduit d’abord les fractions au même dénominateur, puis on applique la règle ci-dessus.
Exemples : \(\frac{5}{7} + \frac{11}{21} = \frac{15}{21} + \frac{11}{21} = \frac{26}{21}\) \(\frac{9}{12} + \frac{7}{8} = \frac{18}{24} + \frac{21}{24} = \frac{39}{24}\) \(\frac{13}{3} – \frac{7}{9} = \frac{39}{9} – \frac{7}{9} = \frac{32}{9}\) \(\frac{12}{11} – \frac{3}{6} = \frac{72}{66} – \frac{33}{66} = \frac{39}{66}\)
Multiplication et division de fractions
1) Multiplication de deux fractions
Pour multiplier deux fractions, on multiplie les numérateurs entre eux et les dénominateurs entre eux.
\(\dfrac{a}{b} \times \dfrac{c}{d} = \dfrac{a \times c}{b \times d}\)
Exemples : \(\frac{11}{5} \times \frac{7}{2} = \frac{11 \times 7}{5 \times 2} = \frac{77}{10}\) \(\frac{4}{3} \times \frac{8}{3} = \frac{4 \times 8}{3 \times 3} = \frac{32}{9}\) \(\frac{3}{10} \times 7 = \frac{3}{10} \times \frac{7}{1} = \frac{21}{10}\)
2) Inverse d’une fraction
L’inverse de la fraction \(\dfrac{a}{b}\) est la fraction \(\dfrac{b}{a}\).
Exemples : L’inverse de \(\frac{5}{2}\) est \(\frac{2}{5}\). L’inverse de \(7\) est \(\frac{1}{7}\).
3) Division de deux fractions
Diviser par une fraction revient à multiplier par son inverse.
\(\dfrac{a}{b} \div \dfrac{c}{d} = \dfrac{a}{b} \times \dfrac{d}{c} = \dfrac{a \times d}{b \times c}\)
Exemples : \(\frac{1}{2} \div \frac{3}{4} = \frac{1}{2} \times \frac{4}{3} = \frac{4}{6} = \frac{2}{3}\) \(\frac{5}{2} \div \frac{6}{7} = \frac{5}{2} \times \frac{7}{6} = \frac{35}{12}\)
Tableau récapitulatif des opérations
| Opération | Formule | Exemple |
|---|---|---|
| Addition (même dénominateur) | \(\frac{a}{b} + \frac{c}{b} = \frac{a+c}{b}\) | \(\frac{3}{7} + \frac{2}{7} = \frac{5}{7}\) |
| Soustraction (même dénominateur) | \(\frac{a}{b} – \frac{c}{b} = \frac{a-c}{b}\) | \(\frac{5}{7} – \frac{2}{7} = \frac{3}{7}\) |
| Multiplication | \(\frac{a}{b} \times \frac{c}{d} = \frac{a \times c}{b \times d}\) | \(\frac{2}{3} \times \frac{4}{5} = \frac{8}{15}\) |
| Division | \(\frac{a}{b} \div \frac{c}{d} = \frac{a}{b} \times \frac{d}{c}\) | \(\frac{2}{3} \div \frac{4}{5} = \frac{10}{12} = \frac{5}{6}\) |
| Simplification | \(\frac{a \div k}{b \div k} = \frac{a}{b}\) | \(\frac{12}{18} = \frac{2}{3}\) |
📌 À retenir
- ✅ Une fraction s’écrit \(\frac{a}{b}\) avec \(b \neq 0\) (a: numérateur, b: dénominateur)
- ✅ On peut multiplier ou diviser numérateur et dénominateur par un même nombre non nul
- ✅ Simplifier = rendre la fraction irréductible
- ✅ Comparaison : même dénominateur → comparer les numérateurs
- ✅ Addition/Soustraction : même dénominateur → additionner/soustraire les numérateurs
- ✅ Multiplication : \(\frac{a}{b} \times \frac{c}{d} = \frac{a \times c}{b \times d}\)
- ✅ Division : \(\frac{a}{b} \div \frac{c}{d} = \frac{a}{b} \times \frac{d}{c}\)
Les nombres en écriture fractionnaire
