Chapitre 1

Les opérations arithmétiques et les fractions

Cours

L'arithmétique commerciale regroupe les calculs de tous les jours dans l'entreprise : factures, remises, marges, partages, conversions. Ce premier chapitre revoit les quatre opérations, les fractions et les nombres décimaux, outils de base de tout le module.

I. Les quatre opérations

OpérationRésultatExempleCommutative ?
AdditionLa somme73 + 28 = 101Oui : 73 + 28 = 28 + 73
SoustractionLa différence73 − 28 = 45Non : 28 − 73 ≠ 73 − 28
MultiplicationLe produit (des facteurs)32 × 8 = 256Oui : 28 × 7 = 7 × 28 = 196
DivisionLe quotient (et un reste)21 868 ÷ 417 ≈ 52,44Non

Dans une division, on appelle dividende le nombre que l'on divise, diviseur le nombre par lequel on divise, quotient le résultat et reste ce qui n'a pas été partagé. On vérifie toujours une division par la relation :

Dividende = Diviseur × Quotient + Reste   (avec Reste < Diviseur)

Vérifier une division

21 868 ÷ 417 : 417 × 52 = 21 684, reste 184 ; en poursuivant avec deux décimales on obtient 52,44 et un reste de 0,52.

Vérification : 417 × 52,44 + 0,52 = 21 867,48 + 0,52 = 21 868.

Ordre des opérations : on effectue d'abord les calculs entre parenthèses, puis les puissances, puis les multiplications et divisions, enfin les additions et soustractions : 5 + 3 × 4 = 5 + 12 = 17, mais (5 + 3) × 4 = 32.

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II. Les fractions

Fraction

Une fraction désigne une ou plusieurs parties d'une unité divisée en parts égales. Dans 58, 5 est le numérateur (nombre de parts prises) et 8 le dénominateur (nombre de parts de l'unité).

Une fraction est inférieure à 1 si le numérateur est plus petit que le dénominateur (12 litre) et supérieure à 1 dans le cas contraire (94, « une baguette et demie » = 32).

1. Les nombres fractionnaires

Un nombre fractionnaire est un entier suivi d'une fraction.

  • Nombre fractionnaire → fraction : on garde le dénominateur ; numérateur = dénominateur × entier + numérateur : 5 38 = 5 × 8 + 38 = 438.
  • Fraction → nombre fractionnaire : on divise le numérateur par le dénominateur ; le quotient donne les entiers, le reste le nouveau numérateur : 93 ÷ 11 = 8 reste 5, donc 9311 = 8 511.

2. Fractions égales et simplification

On ne change pas la valeur d'une fraction en multipliant ou en divisant ses deux termes par un même nombre non nul : 2420 = 24 ÷ 420 ÷ 4 = 65.

Pour rendre une fraction irréductible, on divise ses deux termes par leur PGCD (plus grand commun diviseur), obtenu en décomposant les nombres en facteurs premiers et en prenant les facteurs communs avec leur plus petit exposant.

Simplifier 420504
  • 420 = 2² × 3 × 5 × 7 ; 504 = 2³ × 3² × 7 ;
  • PGCD = 2² × 3 × 7 = 84 ;
  • 420504 = 420 ÷ 84504 ÷ 84 = 56.

3. La réduction au même dénominateur

On simplifie les fractions, puis on prend pour dénominateur commun le PPCM (plus petit commun multiple) des dénominateurs : facteurs communs et non communs avec leur plus grand exposant. Chaque numérateur est multiplié par (dénominateur commun ÷ son dénominateur).

Réduire 1036, 1448 et 33108
  1. Simplification : 1036 = 518 ; 1448 = 724 ; 33108 = 1136.
  2. 18 = 2 × 3² ; 24 = 2³ × 3 ; 36 = 2² × 3² ⇒ PPCM = 2³ × 3² = 72.
  3. Numérateurs : (72 ÷ 18) × 5 = 20 ; (72 ÷ 24) × 7 = 21 ; (72 ÷ 36) × 11 = 22.

Résultat : 2072, 2172 et 2272.

4. Les opérations sur les fractions

OpérationRègleExemple
Addition, même dénominateurOn additionne les numérateurs, on garde le dénominateur514 + 314 = 814 = 47
Addition, dénominateurs différentsOn réduit au même dénominateur, puis on additionne72 + 43 = 216 + 86 = 296
SoustractionMême principe avec la différence des numérateurs712 − 38 = 1424 − 924 = 524
Fraction × entierOn multiplie le numérateur211 × 4 = 811
Fraction × fractionNumérateurs entre eux, dénominateurs entre eux45 × 38 × 45 = 48200 = 625
Fraction ÷ entierOn multiplie le dénominateur (ou on divise le numérateur si possible)34 ÷ 7 = 328 ; 10111 ÷ 5 = 2111
Fraction ÷ fractionOn multiplie par l'inverse du diviseur25 ÷ 34 = 25 × 43 = 815
Entier ÷ fractionOn multiplie l'entier par l'inverse de la fraction180 ÷ 25 = 180 × 52 = 450
Dénominateur commun

Multiplier les dénominateurs entre eux donne toujours un dénominateur commun (12 × 8 = 96), mais pas le plus petit : 5696 − 3696 = 2096 qu'il faut ensuite simplifier en 524. Le PPCM (24) évite cette étape.

III. Les nombres décimaux

Un nombre décimal s'écrit avec un nombre fini de chiffres après la virgule : c'est le quotient d'un entier par une puissance de 10 (−5,743 = −5 743 ÷ 1 000). Les chiffres après la virgule sont les décimales (dixièmes, centièmes, millièmes) : 4 272,512 = 4 × 10³ + 2 × 10² + 7 × 10 + 2 + 5 × 10⁻¹ + 1 × 10⁻² + 2 × 10⁻³.

  • comparer : d'abord les parties entières (54,219 > 53,998), puis les dixièmes, les centièmes… (541,12 < 541,2 ; 569,2 > 569 = 569,0) ;
  • additionner, soustraire : on aligne les virgules en colonnes ;
  • multiplier : on calcule sans les virgules, puis on place autant de décimales que dans les deux facteurs réunis : 1,5 × 9,04 → 15 × 904 = 13 560 → 3 décimales → 13,560 ;
  • diviser : on multiplie dividende et diviseur par une même puissance de 10 pour rendre le diviseur entier : 29,5 ÷ 1,25 = 2 950 ÷ 125 = 23,6 ; 6 ÷ 1,2 = 60 ÷ 12 = 5 ;
  • puissance : (1,2)² = 1,2 × 1,2 = 1,44.
Calcul mentalÉquivaut à
× 0,5÷ 2
÷ 0,5× 2
× 0,25÷ 4
÷ 0,25× 4
× 0,1÷ 10
÷ 0,1× 10
À retenir
  • Dividende = diviseur × quotient + reste.
  • Simplifier avec le PGCD ; réduire au même dénominateur avec le PPCM.
  • Diviser par une fraction = multiplier par son inverse.
  • Produit de décimaux : autant de décimales que dans les facteurs réunis.

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Exercices
Exercice 1 : fractions

Calculez et simplifiez : a) 34 + 56 ; b) 1115 − 29 ; c) 914 × 712 ; d) 58 ÷ 1516 ; e) 3 25 (en fraction) ; f) 476 (en nombre fractionnaire).

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  • a) PPCM(4 ; 6) = 12 : 912 + 1012 = 1912 = 1 712.
  • b) PPCM(15 ; 9) = 45 : 3345 − 1045 = 2345.
  • c) 9 × 714 × 12 = 63168 = 38 (PGCD 21).
  • d) 58 × 1615 = 80120 = 23.
  • e) 3 × 5 + 25 = 175.
  • f) 47 ÷ 6 = 7 reste 5 : 7 56.
Exercice 2 : PGCD et PPCM

1) Rendez irréductible 252360. 2) Réduisez au même dénominateur 512, 718 et 38.

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  • 1) 252 = 2² × 3² × 7 ; 360 = 2³ × 3² × 5 ; PGCD = 2² × 3² = 36 : 252360 = 710.
  • 2) 12 = 2² × 3 ; 18 = 2 × 3² ; 8 = 2³ ⇒ PPCM = 2³ × 3² = 72 : 3072, 2872, 2772.
Exercice 3 : problème avec fractions

Un commerçant reçoit 360 kg de semoule. Il vend les 25 le lundi et les 34 du reste le mardi. Quelle quantité lui reste-t-il ? Quelle fraction du stock initial cela représente-t-il ?

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  • Lundi : 360 × 25 = 144 kg ; reste 216 kg.
  • Mardi : 216 × 34 = 162 kg ; reste 54 kg.
  • Fraction : 54360 = 320 (vérification : 35 × 14 = 320).
Exercice 4 : nombres décimaux

Calculez sans calculatrice : a) 12,75 + 3,8 − 0,125 ; b) 2,4 × 0,35 ; c) 7,56 ÷ 0,12 ; d) 48 × 0,25 ; e) 36 ÷ 0,5. Vérifiez c) par la relation de la division.

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  • a) 16,55 − 0,125 = 16,425 ;
  • b) 24 × 35 = 840, 3 décimales : 0,840 ;
  • c) 756 ÷ 12 = 63 ; vérification : 0,12 × 63 = 7,56 ;
  • d) 48 ÷ 4 = 12 ; e) 36 × 2 = 72.
Vidéos

Les vidéos de ce chapitre seront bientôt disponibles.

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