Proportionnalité : on passe d'une ligne à l'autre en multipliant toujours par le même nombre, le coefficient. Pour vérifier un tableau, on divise le bas par le haut dans chaque colonne.
Sur un graphique, une situation de proportionnalité donne une droite qui passe par l'origine O.
Produit en croix : on multiplie les deux nombres en diagonale, puis on divise par le nombre qui reste.
t % d'une quantité = quantité × \(t\) : 100. Part en % = part : total × 100.
Hausse de t % : on multiplie par \(1 + \dfrac{t}{100}\) (+5 % ↔ × 1,05). Baisse de t % : on multiplie par \(1 - \dfrac{t}{100}\) (−20 % ↔ × 0,8).
Fonction linéaire \(f(x) = ax\) : image, on multiplie par \(a\) ; antécédent, on divise par \(a\) ; coefficient, \(a = f(x) : x\). Sa droite passe par l'origine.
Les exercices sont progressifs : commence par le niveau socle, puis avance à ton rythme. Le code (C1, C2…) indique la capacité travaillée. La calculatrice est autorisée.
Niveau socle — je m'entraîne pas à pas
Exercice 1Proportionnel ou pas ? (C1)Socle
Tableau A : le prix de cahiers, tous au même prix.
Nombre de cahiers
1
2
5
10
Prix (€)
1,5
3
7,5
15
Tableau B : le prix d'un parking.
Durée (h)
1
2
3
4
Prix (€)
2
3,5
5
6,5
Aide : dans chaque colonne, divise le nombre du bas par le nombre du haut. Toujours le même résultat : c'est proportionnel.
2. On trouve toujours 1,5 : oui, c'est un tableau de proportionnalité. Le coefficient est 1,5 : un cahier coûte 1,50 €.
3. \(2 : 1 = 2\) ; \(3{,}5 : 2 = 1{,}75\).
4. 2 et 1,75 sont différents : non, ce n'est pas un tableau de proportionnalité. 2 heures ne coûtent pas 2 fois plus cher qu'1 heure.
Exercice 2Reconnaître la proportionnalité sur un graphique (C1)Socle
Voici trois graphiques.
Graphiques A, B et C.
Aide : pour chaque graphique, pose-toi deux questions. 1. Est-ce une droite ? 2. Passe-t-elle par l'origine O (le point \((0 \,;\, 0)\)) ? Deux fois « oui » : c'est proportionnel.
1. Graphique A : droite ? Passe par O ?
2. Graphique B : droite ? Passe par O ?
3. Graphique C : droite ? Passe par O ?
4. Quel graphique représente une situation de proportionnalité ?
1. Graphique A : c'est une droite (oui), elle passe par O (oui).
2. Graphique B : c'est une droite (oui), mais elle part de la hauteur 2, elle ne passe pas par O (non).
3. Graphique C : il passe par O (oui), mais ce n'est pas une droite, c'est une courbe (non).
4. Seul le graphique A a deux « oui » : c'est lui qui représente une situation de proportionnalité.
Exercice 3Les crêpes du goûter (C2)Socle
Au stand du lycée, une crêpe coûte 3 €. Le prix est proportionnel au nombre de crêpes : le coefficient est 3.
Les cases à trouver sont en rouge.
Aide : du haut vers le bas, on multiplie par 3. Du bas vers le haut, on divise par 3.
3. Avec 24 €, combien de crêpes peut-on acheter ? \(24 : 3 =\)
1. \(2 \times 3 = 6\). 2 crêpes coûtent 6 €.
2. \(4 \times 3 = 12\) ; \(5 \times 3 = 15\) ; \(10 \times 3 = 30\). Les prix sont 12 €, 15 € et 30 €.
3. On va du bas vers le haut, donc on divise : \(24 : 3 = 8\). Avec 24 €, on achète 8 crêpes.
Crêpes
1
2
4
5
10
8
Prix (€)
3
6
12
15
30
24
Exercice 4La recette du gâteau (C2)Socle
Pour un gâteau de 6 personnes, il faut 300 g de farine. La masse de farine est proportionnelle au nombre de personnes.
Personnes
6
1
4
10
Farine (g)
300
…
…
…
Aide : on passe par l'unité. 1. Pour 1 personne, on divise par 6. 2. Ensuite, on multiplie par le nombre de personnes voulu.
1. Pour 1 personne : \(300 : 6 =\) g
2. Pour 4 personnes : \(\times 4 =\) g
3. Pour 10 personnes : \(\times 10 =\) g
1. \(300 : 6 = 50\). Pour 1 personne, il faut 50 g de farine.
2. \(50 \times 4 = 200\). Pour 4 personnes, il faut 200 g.
3. \(50 \times 10 = 500\). Pour 10 personnes, il faut 500 g.
Exercice 5Le plein d'essence avec le produit en croix (C2)Socle
À la station, 20 L d'essence coûtent 36 €. Le prix est proportionnel au nombre de litres.
Essence (L)
20
45
Prix (€)
36
?
Aide : 1. Multiplie les deux nombres en diagonale (ceux qui ne touchent pas le « ? »). 2. Divise le résultat par le nombre qui reste.
1. Les deux nombres en diagonale sont 45 et . Leur produit : \(45 \times\) \(=\)
2. Le nombre qui reste est . On divise : \(:\) \(=\)
3. Combien coûtent 45 L d'essence ?
1. En diagonale : 45 et 36. \(45 \times 36 = 1\,620\).
2. Le nombre qui reste est 20. \(1\,620 : 20 = 81\).
3. 45 L d'essence coûtent 81 €. C'est raisonnable : 45 L, c'est un peu plus de 2 fois 20 L, et 81 €, c'est un peu plus de 2 fois 36 €.
Exercice 650 %, 25 % et 10 % de tête (C3)Socle
Aide :50 %, c'est la moitié : on divise par 2. 25 %, c'est le quart : on divise par 4. 10 %, on divise par 10.
1. 50 % de 40 € : \(40 : 2 =\) €
2. 25 % de 40 € : \(40 : 4 =\) €
3. 10 % de 40 € : \(40 : 10 =\) €
4. 50 % de 18 élèves : 25 % de 200 m : 10 % de 350 € :
1. \(40 : 2 = 20\). 50 % de 40 €, c'est 20 €.
2. \(40 : 4 = 10\). 25 % de 40 €, c'est 10 €.
3. \(40 : 10 = 4\). 10 % de 40 €, c'est 4 €.
4. \(18 : 2 = 9\), soit 9 élèves ; \(200 : 4 = 50\), soit 50 m ; \(350 : 10 = 35\), soit 35 €.
Exercice 7Calculer la TVA (C3)Socle
La TVA est une taxe ajoutée au prix de la plupart des objets. En France métropolitaine, son taux normal est de 20 % (source : Code général des impôts, article 278, sur Légifrance).
Objet
Prix hors taxe (HT)
Trottinette
150 €
Casque de vélo
35 €
Aide : 20 % d'un prix = prix \(\times 20 : 100\). Le prix payé en caisse, TTC (toutes taxes comprises), est le prix HT + la TVA.
1. TVA de la trottinette : \(150 \times 20 : 100 =\) €
2. Prix TTC de la trottinette : \(150 +\) \(=\) €
3. Calcule la TVA du casque, puis son prix TTC.
1. \(150 \times 20 = 3\,000\), puis \(3\,000 : 100 = 30\). La TVA est de 30 €.
2. Complète la ligne « Coefficient multiplicateur ».
Évolution
+10 %
−10 %
+20 %
+5 %
+50 %
−20 %
−30 %
−25 %
Calcul
100 + 10 = 110
100 − 10 = 90
100 + 20 = 120
100 + 5 = 105
100 + 50 = 150
100 − 20 = 80
100 − 30 = 70
100 − 25 = 75
Coefficient multiplicateur
× 1,1
× 0,9
× 1,2
× 1,05
× 1,5
× 0,8
× 0,7
× 0,75
Attention : +5 % donne 1,05 (et non 1,5, qui correspond à +50 %). Après une hausse, le coefficient est plus grand que 1 ; après une baisse, il est plus petit que 1.
Exercice 10C'est les soldes ! (C4)Socle
Pendant les soldes, un magasin de vêtements baisse ses prix.
Article
Prix avant
Baisse
T-shirt
20 €
−50 %
Sweat
45 €
−20 %
Baskets
80 €
−30 %
Aide : 1. Calcule le coefficient : \(100 - t\), puis divise par 100. 2. Multiplie le prix avant par ce coefficient. 3. Vérifie : après une baisse, le prix est plus petit.
1. T-shirt : baisse de 50 %, coefficient \(0{,}5\). Prix soldé : \(20 \times 0{,}5 =\) €
2. Les points sont O \((0 \,;\, 0)\), \((1 \,;\, 2)\), \((3 \,;\, 6)\) et \((5 \,;\, 10)\).
Correction : la droite de f(x) = 2x passe par O, (1 ; 2), (3 ; 6) et (5 ; 10).
3.Oui, tous les points sont sur la même droite, et elle passe par l'origine : c'est normal pour une fonction linéaire.
Niveau standard — j'applique dans des situations
Exercice 13Deux offres de trottinette (C1, C5)Standard
Une ville propose deux offres pour louer une trottinette électrique.
Offre A : 0,25 € par minute.
Offre B : 1 € pour débloquer la trottinette, puis 0,20 € par minute.
Durée (min)
10
20
30
Prix offre A (€)
…
…
…
Prix offre B (€)
3
…
…
1. Recopie et complète le tableau. Pour l'offre B, pense à ajouter le 1 €.
2. Pour chaque offre, le prix est-il proportionnel à la durée ? Justifie par un calcul.
3. Pour l'offre qui est proportionnelle, écris la formule du prix \(P(x)\) pour \(x\) minutes. Est-ce une fonction linéaire ? Quel est son coefficient ?
4. Pour 30 minutes, quelle offre est la moins chère ?
2. Offre A : \(2{,}5 : 10 = 0{,}25\) ; \(5 : 20 = 0{,}25\) ; \(7{,}5 : 30 = 0{,}25\). Toujours 0,25 : proportionnel.
Offre B : \(3 : 10 = 0{,}3\) ; \(5 : 20 = 0{,}25\). Résultats différents : pas proportionnel (à cause du 1 € de déblocage).
3. Offre A : \(P(x) = 0{,}25x\). C'est une fonction linéaire de coefficient 0,25 (le prix d'une minute).
4. Pour 30 minutes : 7,50 € avec A et 7 € avec B. L'offre B est la moins chère.
Exercice 14Le plan du chantier (C2)Standard
Sur le plan d'une maison, 2 cm représentent 100 cm en vrai. Les longueurs réelles sont proportionnelles aux longueurs sur le plan.
Longueur sur le plan (cm)
2
9
…
…
Longueur réelle (cm)
100
…
90
360
1. Calcule le coefficient de proportionnalité. Que veut-il dire ?
2. Un mur mesure 9 cm sur le plan. Calcule sa longueur réelle, en cm puis en m.
3. Une porte mesure 90 cm de large en vrai. Calcule sa largeur sur le plan avec le produit en croix.
4. Une pièce mesure 3,60 m de long en vrai. Calcule sa longueur sur le plan. Attention aux unités.
1. \(100 : 2 = 50\). Le coefficient est 50 : en vrai, les longueurs sont 50 fois plus grandes que sur le plan.
2. \(9 \times 50 = 450\). Le mur mesure 450 cm, soit 4,5 m.
3. Tableau : plan (cm) 2 et ? ; réel (cm) 100 et 90. En diagonale : \(2 \times 90 = 180\). On divise par le nombre qui reste : \(180 : 100 = 1{,}8\). La porte mesure 1,8 cm sur le plan. (Avec le coefficient : \(90 : 50 = 1{,}8\).)
4. On convertit d'abord : 3,60 m = 360 cm (même unité dans la ligne). Puis \(360 : 50 = 7{,}2\). La pièce mesure 7,2 cm sur le plan.
Exercice 15Acheter une perceuse (C3, C4)Standard
Un artisan achète une perceuse. Son prix hors taxe (HT) est 85 €. On ajoute la TVA au taux normal de 20 % (Code général des impôts, article 278).
1. Calcule le montant de la TVA.
2. Calcule le prix TTC en ajoutant la TVA.
3. Ajouter la TVA de 20 %, c'est une hausse de 20 %. Donne le coefficient multiplicateur, puis retrouve le prix TTC en un seul calcul.
4. Dans la facture, la TVA représente quel pourcentage du prix TTC ? Arrondis à l'unité.
1. \(85 \times 20 : 100 = 1\,700 : 100 = 17\). La TVA est de 17 €.
4. La part : 17 € ; le total : 102 €. \(17 : 102 \approx 0{,}167\), puis \(0{,}167 \times 100 \approx 16{,}7\). La TVA représente environ 17 % du prix TTC. Ce n'est pas 20 % : le 20 % se calcule sur le prix HT, pas sur le prix TTC.
Exercice 16Hausses et baisses de la vie courante (C4)Standard
1. Le salaire de Kenza est de 1 600 € par mois. Il augmente de 3 %. Calcule son nouveau salaire.
2. L'abonnement d'une salle de sport coûte 30 € par mois. Il augmente de 10 %. Calcule le nouveau prix.
3. Une facture de 75 € baisse de 20 %. Calcule la nouvelle facture.
4. Un prix est multiplié par 0,85. Est-ce une hausse ou une baisse ? De combien de % ?
5. Un prix est multiplié par 1,25. Est-ce une hausse ou une baisse ? De combien de % ?
1. Hausse de 3 % : \(100 + 3 = 103\), coefficient 1,03. \(1\,600 \times 1{,}03 = 1\,648\). Le nouveau salaire est 1 648 €.
3. \(a = q(6) : 6 = 9 : 6 = 1{,}5\). La formule est \(q(x) = 1{,}5x\).
4. Image de 10 : \(q(10) = 1{,}5 \times 10 = \) 15. Antécédent de 30 : on résout \(1{,}5x = 30\), donc \(x = 30 : 1{,}5 = \) 20. Vérification : \(1{,}5 \times 20 = 30\). ✓
Exercice 18La sortie à vélo (C5, C6)Standard
Inès roule à vélo à la vitesse constante de 15 km/h : chaque heure, elle parcourt 15 km. La distance parcourue, en km, au bout de \(t\) heures est \(d(t) = 15t\).
Repère à utiliser : un carreau pour 1 h (horizontal), un carreau pour 5 km (vertical).
1. Pourquoi \(d\) est-elle une fonction linéaire ? Quel est son coefficient ?
2. Calcule \(d(4)\). Que veut dire ce nombre ?
3. Trace la droite de \(d\) pour \(t\) de 0 à 4 h. Vérifie avec un troisième point.
4. Lis sur ta droite l'image de 2, puis l'antécédent de 45. Vérifie par le calcul.
1. La formule s'écrit \(d(t) = 15t\), de la forme \(ax\) : c'est une fonction linéaire de coefficient 15 (la distance parcourue en 1 heure).
2. \(d(4) = 15 \times 4 = 60\). En 4 heures, Inès parcourt 60 km.
3. Premier point : O \((0 \,;\, 0)\). Deuxième point : \((4 \,;\, 60)\). On trace la droite à la règle. Vérification : \(d(2) = 30\), le point \((2 \,;\, 30)\) est bien sur la droite. ✓
Correction : la droite de d(t) = 15t. En rouge, l'image de 2 ; en vert, l'antécédent de 45.
4. Image de 2 (en rouge) : on lit 30. Calcul : \(15 \times 2 = 30\). ✓ En 2 h, Inès parcourt 30 km.
Antécédent de 45 (en vert) : on lit 3. Calcul : \(45 : 15 = 3\). ✓ Pour parcourir 45 km, il lui faut 3 h.
Approfondissement — je résous seul
Exercice 19Le jus de pomme à la ferme (C1, C5, C6)Approfondissement
Une ferme vend du jus de pomme au litre. Le graphique donne le prix payé \(p(x)\), en euros, en fonction du volume acheté \(x\), en litres.
Prix du jus de pomme (en €) en fonction du volume acheté (en L).
1. Le prix est-il proportionnel au volume ? Justifie avec le graphique.
2. Lis sur le graphique le prix de 4 L de jus.
3. Déduis-en le coefficient de la fonction \(p\), puis sa formule. Que représente ce coefficient ?
4. Une cantine achète 15 L de jus. Calcule le prix payé.
5. Un client paie 12 €. Combien de litres a-t-il achetés ?
1. Le graphique est une droite qui passe par l'origine : le prix est proportionnel au volume.
2. De 4 sur l'axe horizontal, on monte jusqu'à la droite, puis on lit 6 : 4 L coûtent 6 €.
3. \(a = p(4) : 4 = 6 : 4 = 1{,}5\). La formule est \(p(x) = 1{,}5x\). Le coefficient 1,5 est le prix d'un litre : 1,50 €.
Yanis veut acheter la même paire de chaussures de sécurité pour son stage.
Magasin
Prix avant
Remise
A
60 €
−25 %
B
55 €
−20 %
1. Calcule le prix après remise dans chaque magasin. Quel magasin est le moins cher ?
2. Combien d'euros Yanis économise-t-il dans le magasin A par rapport au prix avant ?
3. Le lendemain, le magasin A ajoute une baisse de 10 % sur le prix déjà soldé. Calcule le nouveau prix.
4. Lina dit : « −25 % puis −10 %, c'est comme −35 %. » Calcule 60 € avec une baisse de 35 % et compare avec la question 3. A-t-elle raison ?
1. Magasin A : baisse de 25 %, coefficient 0,75. \(60 \times 0{,}75 = 45\), soit 45 €.
Magasin B : baisse de 20 %, coefficient 0,8. \(55 \times 0{,}8 = 44\), soit 44 €.
Le magasin B est le moins cher, de 1 €, même si sa remise est plus petite.
2. \(60 - 45 = 15\). Il économise 15 € (c'est bien 25 % de 60 € : \(60 : 4 = 15\)).
3. Baisse de 10 % : coefficient 0,9. \(45 \times 0{,}9 = 40{,}5\). Le nouveau prix est 40,50 €.
4. Baisse de 35 % : \(100 - 35 = 65\), coefficient 0,65. \(60 \times 0{,}65 = 39\), soit 39 €. On ne trouve pas 40,50 € : Lina a tort. La deuxième baisse de 10 % se calcule sur 45 €, pas sur 60 €.
Exercice 21Les erreurs de Sami (C2, C3, C4)Approfondissement
Sami a fait quatre calculs. Pour chacun, dis s'il est juste. S'il est faux, explique l'erreur et fais le bon calcul.
a) « 20 % de 50 €, c'est \(50 - 20 = 30\) €. »
b) « Un pantalon à 40 € baisse de 20 %. Je calcule \(40 \times 0{,}2 = 8\) : il coûte 8 €. »
c) « Un loyer de 500 € augmente de 5 %. Je calcule \(500 \times 1{,}5 = 750\) : il coûte 750 €. »
d) « 4 kg de pommes coûtent 10 €. Pour 6 kg, je calcule \(4 \times 10 : 6 \approx 6{,}67\) €. »
a) Faux. Un pourcentage ne se soustrait pas. 20 % de 50 €, c'est \(50 \times 20 : 100 = \) 10 €.
b) Faux. \(40 \times 0{,}2 = 8\) donne seulement la baisse (les 20 %). Pour une baisse de 20 %, on multiplie par 0,8 : \(40 \times 0{,}8 = \) 32 €. On peut vérifier : \(40 - 8 = 32\).
c) Faux. 1,5 correspond à une hausse de 50 %. Pour +5 %, le coefficient est 1,05 : \(500 \times 1{,}05 = \) 525 €.
d) Faux. Sami n'a pas multiplié en diagonale. Tableau : masse (kg) 4 et 6 ; prix (€) 10 et ?. En diagonale : \(6 \times 10 = 60\), puis on divise par le nombre qui reste : \(60 : 4 = \) 15 €. Son résultat n'était pas raisonnable : 6 kg ne peuvent pas coûter moins cher que 4 kg.