3e prépa-métiers | Mathématiques | Nombres et calculs
Dernière mise à jour : 21 octobre 2026
Regarde la droite graduée. Quatre points sont placés : A, B, C et D.
1. On compte les graduations à partir de 0. A est 4 graduations à gauche : A = −4. B est 1 graduation à gauche : B = −1. C est 2 graduations à droite : C = 2. D est 5 graduations à droite : D = 5.
2. Les points à gauche de 0 sont à un nombre négatif : A et B.
3. Le plus petit nombre est le plus à gauche : c'est A (−4).
4. L'opposé a la même distance à 0 mais l'autre signe. L'opposé de −4 est 4.
Voici les températures relevées un matin d'hiver dans cinq villes.
| Ville | Lille | Strasbourg | Brest | Paris | Grenoble |
|---|---|---|---|---|---|
| Température | −2 °C | −5 °C | 6 °C | 1 °C | −7 °C |
1. Les températures négatives sont −2, −5 et −7 : Lille, Strasbourg et Grenoble.
2.
3. Les négatifs d'abord, du plus loin de 0 au plus près : −7 ; −5 ; −2. Puis les positifs : 1 ; 6.
−7 < −5 < −2 < 1 < 6, donc : Grenoble, Strasbourg, Lille, Paris, Brest.
Partie A — Échauffement. Complète les phrases, puis le calcul.
Partie B — Le compte de Léa. Léa a 20 € sur son compte. Voici ce qui se passe dans la semaine :
| Jour | Opération | Nombre relatif |
|---|---|---|
| Lundi | Elle achète un jeu à 35 € | −35 |
| Mercredi | Elle reçoit 50 € pour son anniversaire | +50 |
| Samedi | Elle retire 40 € au distributeur | −40 |
1. Je gagne 6, je perds 2 : au total je gagne 4 €. \((+6) + (-2) = \mathbf{4}\).
2. Deux pertes : au total je perds 7 €. \((-3) + (-4) = \mathbf{-7}\).
3. Je perds 9, je gagne 4 : \(9 - 4 = 5\), au total je perds 5 €. \((-9) + (+4) = \mathbf{-5}\).
4. \(20 + (-35)\) : signes différents. \(35 - 20 = 15\). Le −35 est le plus loin de 0, donc le résultat est négatif : −15 €.
5. \(-15 + 50\) : signes différents. \(50 - 15 = 35\). Le 50 est le plus loin de 0 et il est positif : 35 €.
6. \(35 + (-40)\) : signes différents. \(40 - 35 = 5\). Le −40 est le plus loin de 0 : −5 €.
Le compte de Léa est à −5 € : oui, elle est à découvert de 5 € (elle doit 5 € à la banque).
1.
2. \(8 - (-3) = 8 + 3 = 11\). L'écart de température est de 11 °C.
Vérification sur un thermomètre : de −3 à 0, il y a 3 degrés ; de 0 à 8, il y a 8 degrés ; \(3 + 8 = 11\). ✓
Complète le tableau. La première ligne est faite pour t'aider.
| Calcul | Même signe ou signes différents ? | Signe du résultat | Calcul sans les signes | Résultat |
|---|---|---|---|---|
| \((-3) \times 5\) | signes différents | − | \(3 \times 5 = 15\) | −15 |
| \((-4) \times (-6)\) | ||||
| \(7 \times (-2)\) | ||||
| \((-20) : 5\) | ||||
| \((-36) : (-9)\) | ||||
| \(18 : (-3)\) |
| Calcul | Signes | Signe du résultat | Calcul sans les signes | Résultat |
|---|---|---|---|---|
| \((-3) \times 5\) | différents | − | \(3 \times 5 = 15\) | −15 |
| \((-4) \times (-6)\) | même signe | + | \(4 \times 6 = 24\) | 24 |
| \(7 \times (-2)\) | différents | − | \(7 \times 2 = 14\) | −14 |
| \((-20) : 5\) | différents | − | \(20 : 5 = 4\) | −4 |
| \((-36) : (-9)\) | même signe | + | \(36 : 9 = 4\) | 4 |
| \(18 : (-3)\) | différents | − | \(18 : 3 = 6\) | −6 |
Un frigoriste met en marche une chambre froide (une grande pièce très froide où l'on garde des aliments surgelés). Au départ, il y fait 2 °C. La température baisse de 4 °C chaque heure, pendant 5 heures.
1. Une baisse est une perte : −4.
2. \(5 \times (-4)\) : signes différents → négatif. \(5 \times 4 = 20\). Baisse totale : −20 °C.
3. \(2 + (-20)\) : signes différents. \(20 - 2 = 18\). Le −20 est le plus loin de 0. Température : −18 °C.
4. \((-15) : 3\) : signes différents → négatif. \(15 : 3 = 5\). Résultat : −5. La température baisse de 5 °C chaque heure.
Chaque barre est partagée en parts égales. Une partie est coloriée.
1.
2. \(\dfrac{4}{6} = \dfrac{4 : 2}{6 : 2} = \dfrac{2}{3}\). La barre c) est coloriée aux \(\dfrac{2}{3}\).
1.
Ces fractions sont irréductibles : 3 et 4 (ou 2 et 3) n'ont plus de diviseur commun à part 1.
2. \(\dfrac{6}{8}\), \(\dfrac{9}{12}\) et \(\dfrac{12}{16}\) sont toutes égales à \(\dfrac{3}{4}\) : elles sont égales.
Un gâteau est coupé en 8 parts égales. Lou mange \(\dfrac{3}{8}\) du gâteau. Tom mange \(\dfrac{2}{8}\) du gâteau.
1. \(\dfrac{3}{8} + \dfrac{2}{8} = \dfrac{3 + 2}{8} = \mathbf{\dfrac{5}{8}}\). Ils ont mangé 5 parts sur 8.
2. \(\dfrac{8}{8} - \dfrac{5}{8} = \dfrac{8 - 5}{8} = \mathbf{\dfrac{3}{8}}\). Il reste 3 parts sur 8.
3. \(\dfrac{5}{7} - \dfrac{1}{7} = \dfrac{5 - 1}{7} = \mathbf{\dfrac{4}{7}}\) et \(\dfrac{1}{6} + \dfrac{4}{6} = \dfrac{1 + 4}{6} = \mathbf{\dfrac{5}{6}}\).
Un carreleur pose du carrelage dans une pièce. Lundi, il carrèle \(\dfrac{1}{2}\) de la pièce. Mardi, il carrèle \(\dfrac{1}{3}\) de la pièce.
1. \(\dfrac{1}{2} = \dfrac{3}{6}\) et \(\dfrac{1}{3} = \dfrac{2}{6}\).
2. \(\dfrac{1}{2} + \dfrac{1}{3} = \dfrac{3}{6} + \dfrac{2}{6} = \dfrac{5}{6}\). Après deux jours, \(\dfrac{5}{6}\) de la pièce sont carrelés.
3. La pièce entière, c'est \(\dfrac{6}{6}\). \(\dfrac{6}{6} - \dfrac{5}{6} = \dfrac{1}{6}\). Il reste \(\dfrac{1}{6}\) de la pièce à carreler.
Attention : on n'additionne pas les dénominateurs. \(\dfrac{1}{2} + \dfrac{1}{3}\) ne fait pas \(\dfrac{2}{5}\).
La playlist de Kenza contient 24 morceaux.
| Style | Fraction | Je divise | Je multiplie | Nombre de morceaux |
|---|---|---|---|---|
| Rap | \(\dfrac{1}{3}\) | \(24 : 3 = \ldots\) | \(\ldots \times 1 = \ldots\) | |
| RnB | \(\dfrac{1}{4}\) | \(24 : 4 = \ldots\) | \(\ldots \times 1 = \ldots\) | |
| Pop | \(\dfrac{3}{8}\) | \(24 : 8 = \ldots\) | \(\ldots \times 3 = \ldots\) |
1.
| Style | Fraction | Je divise | Je multiplie | Nombre de morceaux |
|---|---|---|---|---|
| Rap | \(\dfrac{1}{3}\) | \(24 : 3 = 8\) | \(8 \times 1 = 8\) | 8 |
| RnB | \(\dfrac{1}{4}\) | \(24 : 4 = 6\) | \(6 \times 1 = 6\) | 6 |
| Pop | \(\dfrac{3}{8}\) | \(24 : 8 = 3\) | \(3 \times 3 = 9\) | 9 |
2. Rap, RnB et pop : \(8 + 6 + 9 = 23\) morceaux. Reggae : \(24 - 23 = 1\). Il y a 1 morceau de reggae.
Un menuisier a une planche de 240 cm de long. Il doit en couper les \(\dfrac{3}{8}\) pour faire une étagère.
1. \(240 : 8 = 30\). Une part mesure 30 cm.
2. \(30 \times 3 = 90\). Le morceau pour l'étagère mesure 90 cm.
3. Je divise par 3 : \(150 : 3 = 50\). Je multiplie par 2 : \(50 \times 2 = 100\). Le morceau mesure 100 cm (soit 1 m).
Complète chaque ligne.
a) La multiplication d'abord : \(3 \times 2 = 6\). Puis \(4 + 6 = \mathbf{10}\).
b) La parenthèse d'abord : \(4 + 3 = 7\). Puis \(7 \times 2 = \mathbf{14}\).
c) La multiplication d'abord : \(2 \times (-3) = -6\) (signes différents). Puis \(10 - (-6) = 10 + 6 = \mathbf{16}\).
d) La division d'abord : \((-8) : 2 = -4\) (signes différents). Puis \(-4 + 5 = \mathbf{1}\).
Question : dans a), on fait la multiplication en premier. Dans b), la parenthèse oblige à faire l'addition en premier. L'ordre des calculs change, donc le résultat change.
La surface de la mer est à l'altitude 0 m. Un plongeur est à −12 m. Il remonte de 5 m, puis il redescend de 9 m.
1. Remonter de 5 m, c'est ajouter 5 : \(-12 + 5\). Signes différents : \(12 - 5 = 7\), le −12 est le plus loin de 0. Il est à −7 m.
2. Redescendre de 9 m, c'est ajouter −9 : \(-7 + (-9)\). Deux pertes : \(7 + 9 = 16\). Il est à −16 m.
3. −16 et −20 sont négatifs. −16 est plus près de 0, donc −20 < −16. Le plongeur est au-dessus de la limite : oui, il respecte la consigne.
4. −16 m, c'est 16 m sous la surface : \(0 - (-16) = 0 + 16 = 16\). Il est à 16 m de la surface.
Dans un quiz musical, une bonne réponse rapporte +3 points et une mauvaise réponse fait perdre 2 points (−2). Voici les résultats de trois équipes :
| Équipe | Bonnes réponses | Mauvaises réponses |
|---|---|---|
| Les Basses | 6 | 4 |
| Les Aigus | 4 | 7 |
| Les Tempos | 2 | 5 |
1. Les multiplications d'abord : \(6 \times 3 = 18\) et \(4 \times (-2) = -8\) (signes différents).
\(18 + (-8) = 10\). Les Basses ont 10 points.
2. Les Aigus : \(4 \times 3 + 7 \times (-2) = 12 + (-14) = -2\). Signes différents : \(14 - 12 = 2\), le −14 est le plus loin de 0. Score : −2 points.
Les Tempos : \(2 \times 3 + 5 \times (-2) = 6 + (-10) = -4\). Score : −4 points.
3. On range les scores du plus grand au plus petit : 10 > −2 > −4 (−2 est plus près de 0 que −4).
Classement : 1. Les Basses ; 2. Les Aigus ; 3. Les Tempos.
Pendant un entraînement de basket, on note la fraction des tirs réussis par trois joueurs.
| Joueur | Léo | Amir | Jade |
|---|---|---|---|
| Tirs réussis | \(\dfrac{3}{4}\) | \(\dfrac{5}{8}\) | \(\dfrac{2}{3}\) |
1. \(\dfrac{3}{4} = \dfrac{3 \times 2}{4 \times 2} = \dfrac{6}{8}\). Même dénominateur : 6 > 5, donc \(\dfrac{3}{4} \gt \dfrac{5}{8}\).
2. \(\dfrac{3}{4} = \dfrac{3 \times 3}{4 \times 3} = \dfrac{9}{12}\) et \(\dfrac{2}{3} = \dfrac{2 \times 4}{3 \times 4} = \dfrac{8}{12}\). 9 > 8, donc \(\dfrac{3}{4} \gt \dfrac{2}{3}\).
3. La fraction de Léo est plus grande que celle d'Amir et que celle de Jade : Léo a le meilleur résultat.
Un chauffagiste contrôle la cuve de fioul d'une maison. Pleine, la cuve contient 1 200 L. En octobre, elle est remplie aux \(\dfrac{5}{6}\). Pendant l'hiver, la chaudière consomme \(\dfrac{1}{3}\) de la cuve.
1. On calcule \(\dfrac{5}{6} - \dfrac{1}{3}\). 6 est dans la table de 3 : \(\dfrac{1}{3} = \dfrac{1 \times 2}{3 \times 2} = \dfrac{2}{6}\).
\(\dfrac{5}{6} - \dfrac{2}{6} = \dfrac{3}{6}\). On simplifie par 3 : \(\dfrac{3 : 3}{6 : 3} = \dfrac{1}{2}\). Il reste la moitié de la cuve, soit \(\dfrac{1}{2}\).
2. \(\dfrac{1}{2}\) de 1 200 L : \(1\,200 : 2 = 600\), puis \(600 \times 1 = 600\). Il reste 600 L de fioul.
Un électricien a une couronne de 12 m de câble. Pour relier des prises, il coupe des morceaux de \(\dfrac{3}{4}\) m.
1. \(12 : \dfrac{3}{4} = 12 \times \dfrac{4}{3} = \dfrac{12 \times 4}{3} = \dfrac{48}{3} = 16\). Il peut couper 16 morceaux.
2. \(16 \times \dfrac{3}{4} = \dfrac{48}{4} = 12\) m. ✓
3. \(4 : \dfrac{2}{5} = 4 \times \dfrac{5}{2} = \dfrac{20}{2} = 10\). Il obtient 10 morceaux. Vérification : \(10 \times \dfrac{2}{5} = \dfrac{20}{5} = 4\) m. ✓
Voici une recette de pâte à crêpes pour 6 personnes :
| Ingrédient | Quantité pour 6 personnes |
|---|---|
| Lait | \(\dfrac{3}{4}\) L |
| Farine | \(\dfrac{1}{2}\) kg |
| Œufs | 6 |
1. Lait : \(\dfrac{1}{2} \times \dfrac{3}{4} = \dfrac{1 \times 3}{2 \times 4} = \dfrac{3}{8}\). Il faut \(\dfrac{3}{8}\) L de lait.
Farine : \(\dfrac{1}{2} \times \dfrac{1}{2} = \dfrac{1 \times 1}{2 \times 2} = \dfrac{1}{4}\). Il faut \(\dfrac{1}{4}\) kg de farine (250 g).
2. \(\dfrac{2}{3} \times \dfrac{3}{4} = \dfrac{2 \times 3}{3 \times 4} = \dfrac{6}{12}\). On simplifie par 6 : \(\dfrac{1}{2}\). Il faut \(\dfrac{1}{2}\) L de lait.
3. \(\dfrac{2}{3}\) de 6 œufs : \(6 : 3 = 2\), puis \(2 \times 2 = 4\). Il faut 4 œufs.
Un technicien de maintenance contrôle l'ascenseur d'un immeuble. Le rez-de-chaussée est le niveau 0. Les parkings sont aux niveaux −1, −2 et −3. Les étages vont du niveau 1 au niveau 8. Entre deux niveaux, il y a 3 m de hauteur.
Pour son test, l'ascenseur part du niveau 5. Il descend de 7 niveaux, puis monte de 4 niveaux, puis descend de 3 niveaux.
1. Descendre = ajouter un négatif, monter = ajouter un positif :
\(5 + (-7) + 4 + (-3)\). De gauche à droite : \(5 + (-7) = -2\) ; \(-2 + 4 = 2\) ; \(2 + (-3) = -1\).
L'ascenseur est au niveau −1 (premier sous-sol).
2. Pour la distance, on compte tous les niveaux traversés, sans signe : \(7 + 4 + 3 = 14\) niveaux.
\(14 \times 3 = 42\). L'ascenseur a parcouru 42 m.
3. Écart entre le niveau 8 et le niveau −3 : \(8 - (-3) = 8 + 3 = 11\) niveaux.
\(11 \times 3 = 33\). Il y a 33 m entre le niveau le plus bas et le niveau le plus haut.
Un agenceur reçoit 48 panneaux de bois pour équiper une cuisine. La première semaine, il pose \(\dfrac{1}{3}\) des panneaux. La deuxième semaine, il pose \(\dfrac{3}{8}\) des panneaux.
1. Première semaine : \(\dfrac{1}{3}\) de 48 : \(48 : 3 = 16\) panneaux.
Deuxième semaine : \(\dfrac{3}{8}\) de 48 : \(48 : 8 = 6\), puis \(6 \times 3 = 18\) panneaux.
Reste : \(48 - 16 - 18 = 14\). Il reste 14 panneaux à poser.
2. \(\dfrac{1}{3} + \dfrac{3}{8}\) : 24 est dans la table de 3 et dans la table de 8.
\(\dfrac{1}{3} = \dfrac{8}{24}\) et \(\dfrac{3}{8} = \dfrac{9}{24}\), donc \(\dfrac{8}{24} + \dfrac{9}{24} = \dfrac{17}{24}\). Il a posé \(\dfrac{17}{24}\) des panneaux.
Reste : \(\dfrac{24}{24} - \dfrac{17}{24} = \dfrac{7}{24}\). Il reste \(\dfrac{7}{24}\) des panneaux.
3. \(\dfrac{7}{24}\) de 48 : \(48 : 24 = 2\), puis \(2 \times 7 = 14\) panneaux. On retrouve bien 14 panneaux. ✓
1. La parenthèse d'abord : \(-2 + 5 = 3\). On recopie : \(A = 3 \times (-4) - 12 : (-3)\).
Puis × et : : \(3 \times (-4) = -12\) et \(12 : (-3) = -4\). On recopie : \(A = -12 - (-4)\).
Enfin : \(-12 - (-4) = -12 + 4 = -8\). Donc \(A = -8\).
2. La multiplication est prioritaire : \(\dfrac{3}{4} \times \dfrac{2}{3} = \dfrac{6}{12} = \dfrac{1}{2}\).
Puis \(B = \dfrac{1}{2} + \dfrac{1}{2} = \dfrac{2}{2} = 1\). Donc \(B = 1\) : Inès n'a pas raison.
Son erreur : elle a fait l'addition en premier, de gauche à droite : \(\dfrac{1}{2} + \dfrac{3}{4} = \dfrac{5}{4}\), puis \(\dfrac{5}{4} \times \dfrac{2}{3} = \dfrac{10}{12} = \dfrac{5}{6}\). Elle n'a pas respecté les priorités.
3. La division d'abord : \(\dfrac{3}{4} : \dfrac{3}{8} = \dfrac{3}{4} \times \dfrac{8}{3} = \dfrac{24}{12} = 2\).
Puis \(C = 2 - 2 = 0\). Donc \(C = 0\).