Automatismes et évolutions
Cours
« Les prix ont augmenté de \(5\,\%\) », « \(3\) élèves sur \(4\) ont réussi », « le chômage a baissé de \(2\) points » : chaque jour, les médias parlent en pourcentages et en graphiques. Savoir les lire sans se tromper, c'est un outil de citoyen. C'est aussi la première partie de l'épreuve anticipée de mathématiques de juin : \(6\) points de questions courtes, sans calculatrice. Avec ce chapitre, tu sauras :
- calculer une proportion, une hausse, une baisse, et retrouver une valeur de départ ;
- enchaîner plusieurs évolutions et revenir en arrière ;
- développer, factoriser, résoudre une équation produit nul et étudier un signe ;
- lire un graphique : droite, courbe, diagramme statistique.
1 Proportions et pourcentages
Un pourcentage, c'est une fraction de dénominateur \(100\) : « \(30\,\%\) » veut dire « \(30\) sur \(100\) ».
Dans une classe de \(24\) élèves, \(18\) ont la moyenne. La part des élèves qui ont la moyenne est \(\dfrac{18}{24} = \dfrac{3}{4} = 0{,}75\), soit \(75\,\%\) : c'est comme si \(75\) élèves sur \(100\) avaient la moyenne.
La proportion (ou fréquence) d'une sous-population de \(n_A\) éléments dans une population de \(n\) éléments est \(p = \dfrac{n_A}{n}\). C'est un nombre entre \(0\) et \(1\), qu'on peut écrire en pourcentage. Prendre \(t\,\%\) d'une quantité, c'est la multiplier par \(\dfrac{t}{100}\).
\(10\,\%\), c'est diviser par \(10\) ; \(50\,\%\), c'est diviser par \(2\) ; \(25\,\%\), c'est diviser par \(4\) ; \(20\,\%\), c'est \(2 \times 10\,\%\) ; \(5\,\%\), c'est la moitié de \(10\,\%\).
Étape 1 — \(20\,\%\) de \(45\). \(10\,\%\) de \(45\) font \(4{,}5\), donc \(20\,\%\) font \(2 \times 4{,}5 = \boxed{9}\).
Étape 2 — Quelle part représentent \(12\) élèves sur \(48\) ? \(\dfrac{12}{48} = \dfrac{1}{4} = 0{,}25\), soit \(\boxed{25\,\%}\).
🔍 Vérification : \(25\,\%\) de \(48\), c'est \(48 \div 4 = 12\) ✓.
- ❌ « \(20\,\%\) de \(45\), c'est \(45 - 20 = 25\). » ✅ On multiplie : \(45 \times 0{,}2 = 9\).
- ❌ Additionner des pourcentages de populations différentes. ✅ \(50\,\%\) des filles et \(30\,\%\) des garçons ne font pas \(80\,\%\) des élèves.
Calcule \(35\,\%\) de \(60\), puis la part (en pourcentage) que représentent \(9\) réussites sur \(36\) essais.
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\(10\,\%\) de \(60\) font \(6\), \(5\,\%\) font \(3\), donc \(35\,\%\) font \(3 \times 6 + 3 = 21\). Et \(\dfrac{9}{36} = \dfrac{1}{4} = 25\,\%\).
Proportion \(= \dfrac{\text{partie}}{\text{total}}\) ; \(t\,\%\) d'une quantité \(=\) quantité \(\times \dfrac{t}{100}\).
2 Taux d'évolution et coefficient multiplicateur
Quand une grandeur passe d'une valeur à une autre, on décrit le changement par un taux d'évolution, ou par le nombre par lequel on a multiplié.
Un pull à \(40\) € augmente de \(15\,\%\). On garde le prix (\(100\,\%\)) et on ajoute \(15\,\%\) : on paie \(115\,\%\) du prix, soit \(40 \times 1{,}15 = 46\) €. Le nombre \(1{,}15\) est le coefficient multiplicateur.
Une grandeur passe d'une valeur initiale \(V_0\) à une valeur finale \(V_1\) (avec \(V_0 \ne 0\)).
- Le taux d'évolution est \(t = \dfrac{V_1 - V_0}{V_0}\) ; on l'écrit souvent en pourcentage. Il est positif pour une hausse, négatif pour une baisse.
- Le coefficient multiplicateur est \(CM = \dfrac{V_1}{V_0}\), et on a \(CM = 1 + t\).
\(V_1 = V_0 \times (1 + t)\) et \(V_0 = \dfrac{V_1}{1 + t}\). En mots : pour trouver la valeur d'arrivée, on multiplie par le coefficient ; pour retrouver la valeur de départ, on divise par le coefficient.
Étape 1 — Le taux. Le prix passe de \(80\) € à \(92\) € : \(t = \dfrac{92 - 80}{80} = \dfrac{12}{80} = 0{,}15\), soit une hausse de \(\boxed{15\,\%}\).
Étape 2 — Retrouver un prix de départ. Après une hausse de \(15\,\%\), un article coûte \(92\) €. Avant, il coûtait \(\dfrac{92}{1{,}15} = \boxed{80 \text{ €}}\).
🔍 Vérification : \(80 \times 1{,}15 = 92\) ✓.
- ❌ Diviser par la valeur finale pour calculer le taux. ✅ On divise toujours par la valeur de départ \(V_0\).
- ❌ Retrouver le prix avant une hausse de \(15\,\%\) en enlevant \(15\,\%\) du nouveau prix : \(92 \times 0{,}85 = 78{,}20\) €. ✅ On divise par \(1{,}15\) : \(80\) €.
- ❌ Baisse de \(30\,\%\) → \(CM = 0{,}3\). ✅ \(CM = 1 - 0{,}3 = 0{,}7\).
Un prix passe de \(250\) € à \(230\) €. Quel est le taux d'évolution ? Puis calcule le prix d'un article à \(75\) € après une hausse de \(8\,\%\).
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\(t = \dfrac{230 - 250}{250} = \dfrac{-20}{250} = -0{,}08\), soit une baisse de \(8\,\%\). Et \(75 \times 1{,}08 = 81\) €.
\(t = \dfrac{V_1 - V_0}{V_0}\), \(CM = 1 + t\), \(V_1 = V_0 \times CM\), \(V_0 = \dfrac{V_1}{CM}\).
3 Évolutions successives et évolution réciproque
Quand plusieurs évolutions se suivent, les pourcentages ne s'additionnent pas : ce sont les coefficients qui se multiplient.
Un prix de \(100\) € augmente de \(10\,\%\) (il passe à \(110\) €), puis baisse de \(10\,\%\). La baisse porte sur \(110\) € : on enlève \(11\) €, on arrive à \(99\) €. On ne revient pas à \(100\) € !
Si une grandeur subit des évolutions de coefficients \(CM_1\), puis \(CM_2\), le coefficient global est \[CM = CM_1 \times CM_2,\] et le taux global est \(CM - 1\).
Pour revenir à la valeur de départ après une évolution de coefficient \(CM\), il faut une évolution de coefficient \(\dfrac{1}{CM}\).
Étape 1 — Hausse de \(10\,\%\) puis baisse de \(10\,\%\). \(CM = 1{,}1 \times 0{,}9 = 0{,}99\), donc \(t = 0{,}99 - 1 = -0{,}01\) : une baisse globale de \(\boxed{1\,\%}\).
Étape 2 — Annuler une hausse de \(25\,\%\). \(\dfrac{1}{1{,}25} = 0{,}8\) : il faut une baisse de \(\boxed{20\,\%}\).
🔍 Vérification : \(100 \to 125 \to 125 \times 0{,}8 = 100\) ✓.
- ❌ « \(+10\,\%\) puis \(-10\,\%\), ça fait \(0\,\%\). » ✅ On multiplie : \(1{,}1 \times 0{,}9 = 0{,}99\), soit \(-1\,\%\).
- ❌ « Pour annuler \(+25\,\%\), il faut \(-25\,\%\). » ✅ Il faut \(-20\,\%\), car la baisse porte sur une valeur plus grande.
Un prix augmente de \(20\,\%\) puis de \(30\,\%\). Quel est le taux global ? Quelle évolution annule une baisse de \(20\,\%\) ?
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\(1{,}2 \times 1{,}3 = 1{,}56\), soit une hausse globale de \(56\,\%\) (et non \(50\,\%\)). Et \(\dfrac{1}{0{,}8} = 1{,}25\) : une hausse de \(25\,\%\) annule une baisse de \(20\,\%\).
Évolutions successives → on multiplie les coefficients ; évolution réciproque → coefficient \(\dfrac{1}{CM}\).
4 Calcul algébrique et signe d'une expression
Les automatismes de calcul servent dans tous les chapitres : développer, factoriser, résoudre une équation produit nul, étudier un signe.
- Développer, c'est transformer un produit en somme : \(k(a + b) = ka + kb\) et \((a + b)(c + d) = ac + ad + bc + bd\).
- Identités remarquables : \((a + b)^2 = a^2 + 2ab + b^2\), \((a - b)^2 = a^2 - 2ab + b^2\), \((a - b)(a + b) = a^2 - b^2\).
- Factoriser, c'est transformer une somme en produit, par exemple avec un facteur commun : \(ka + kb = k(a + b)\).
- Équation produit nul : \(A \times B = 0\) si, et seulement si, \(A = 0\) ou \(B = 0\).
\(ax + b\) (avec \(a \ne 0\)) s'annule en \(x = -\dfrac{b}{a}\) ; elle a le signe de \(a\) à droite de cette valeur et le signe contraire à gauche. Signe d'un produit : on fait un tableau de signes, une ligne par facteur ; on applique la règle des signes.
Étape 1 — Développer \((x - 3)(2x + 1)\). \(x \times 2x + x \times 1 - 3 \times 2x - 3 \times 1 = 2x^2 + x - 6x - 3 = \boxed{2x^2 - 5x - 3}\).
Étape 2 — Factoriser \(x^2 - 9\). C'est \(a^2 - b^2\) avec \(a = x\) et \(b = 3\) : \(\boxed{(x - 3)(x + 3)}\).
Étape 3 — Résoudre \((x - 3)(x + 3) = 0\). Produit nul : \(x - 3 = 0\) ou \(x + 3 = 0\), donc \(x = 3\) ou \(x = -3\).
🔍 Vérification : \(3^2 - 9 = 0\) ✓ et \((-3)^2 - 9 = 0\) ✓.
| \(x\) | \(-\infty\) | \(-3\) | \(2\) | \(+\infty\) | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| \(x + 3\) | \(-\) | \(0\) | \(+\) | \(+\) | |||
| \(x - 2\) | \(-\) | \(-\) | \(0\) | \(+\) | |||
| produit | \(+\) | \(0\) | \(-\) | \(0\) | \(+\) |
Le produit est négatif entre \(-3\) et \(2\), positif à l'extérieur.
🔍 Vérification : en \(x = 0\), \((0 - 2)(0 + 3) = -6 < 0\) ✓.
- ❌ \((2x + 1)^2 = 4x^2 + 1\). ✅ \((2x + 1)^2 = 4x^2 + 4x + 1\) : on n'oublie pas le double produit.
- ❌ Résoudre \((x - 3)(x + 3) = 0\) en développant. ✅ On utilise directement le produit nul.
- ❌ Signe de \(-3x + 12\) : « positif à droite de \(4\) ». ✅ Le coefficient \(-3\) est négatif : l'expression est négative à droite de \(4\).
Résous \((2x - 3)(x + 1) = 0\).
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\(2x - 3 = 0\) donne \(x = \dfrac{3}{2}\) ; \(x + 1 = 0\) donne \(x = -1\). Les solutions sont \(-1\) et \(\dfrac{3}{2}\).
Produit nul → chaque facteur peut être nul ; \(ax + b\) a le signe de \(a\) à droite de \(-\dfrac{b}{a}\) ; pour un produit, tableau de signes.
5 Droites et lectures graphiques
Beaucoup de questions se résolvent en regardant un graphique, à condition de savoir quoi lire.
\(m\) est le coefficient directeur (de combien \(y\) augmente quand \(x\) augmente de \(1\)) et \(p\) l'ordonnée à l'origine (la valeur de \(y\) pour \(x = 0\)). Si la droite passe par \(A(x_A \,;\, y_A)\) et \(B(x_B \,;\, y_B)\), avec \(x_A \ne x_B\), \[m = \frac{y_B - y_A}{x_B - x_A}.\]
Exemple guidé — la droite passant par \(A(1 \,;\, 2)\) et \(B(3 \,;\, 8)\)
Étape 1 — Le coefficient directeur. \(m = \dfrac{8 - 2}{3 - 1} = \dfrac{6}{2} = 3\).
Étape 2 — L'ordonnée à l'origine. \(A\) est sur la droite : \(2 = 3 \times 1 + p\), donc \(p = -1\). Équation : \(\boxed{y = 3x - 1}\).
🔍 Vérification : avec \(B\), \(3 \times 3 - 1 = 8\) ✓.
- Image de \(a\) : on part de \(a\) sur l'axe des abscisses, on monte jusqu'à la courbe, on lit l'ordonnée.
- Résoudre \(f(x) = k\) : on trace la droite horizontale \(y = k\) et on lit les abscisses des points d'intersection.
- Résoudre \(f(x) < k\) : on lit les abscisses des points de la courbe situés sous la droite \(y = k\).
- Signe de \(f\) : la courbe au-dessus de l'axe des abscisses → \(f(x) > 0\) ; en dessous → \(f(x) < 0\).
Étape 1 — Résoudre \(f(x) = 0\). La courbe coupe l'axe des abscisses en \(x = 1\) et \(x = 4\) : les solutions sont \(1\) et \(4\).
Étape 2 — Signe de \(f\). La courbe est sous l'axe entre \(1\) et \(4\) : \(f(x) < 0\) sur \(]1 \,;\, 4[\), et \(f(x) > 0\) sur \([-1 \,;\, 1[\) et sur \(]4 \,;\, 6]\).
Étape 3 — Variations. La courbe descend jusqu'à son point le plus bas (vers \(x = 2{,}5\)), puis remonte : \(f\) est décroissante sur \([-1 \,;\, 2{,}5]\) et croissante sur \([2{,}5 \,;\, 6]\).
🔍 Vérification : le point le plus bas est entre les deux zéros \(1\) et \(4\), au milieu (\(2{,}5\)), car la courbe est symétrique ✓.
La moyenne est la somme des valeurs divisée par l'effectif ; la médiane partage la série rangée en deux moitiés ; sur un diagramme en boîte, on lit le minimum, le premier quartile \(Q_1\), la médiane, le troisième quartile \(Q_3\) et le maximum (au moins un quart des valeurs sont inférieures ou égales à \(Q_1\), au moins trois quarts inférieures ou égales à \(Q_3\)).
- ❌ Pour résoudre \(f(x) = 2\), donner des ordonnées. ✅ Les solutions sont des abscisses (des valeurs de \(x\)).
- ❌ Lire l'origine du repère ou les graduations trop vite. ✅ On vérifie toujours les unités de chaque axe.
- ❌ Inverser dans le coefficient directeur : \(\dfrac{x_B - x_A}{y_B - y_A}\). ✅ Les \(y\) en haut, les \(x\) en bas.
Une droite passe par \(A(0 \,;\, -1)\) et \(B(2 \,;\, 5)\). Donne son équation réduite. Puis, sur la courbe ci-dessus, résous \(f(x) = 2\).
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\(m = \dfrac{5 - (-1)}{2 - 0} = 3\) et \(p = -1\) (ordonnée de \(A\), qui est sur l'axe des ordonnées) : \(y = 3x - 1\). Sur la courbe, \(f(x) = 2\) pour \(x = 0\) et \(x = 5\).
\(m = \dfrac{y_B - y_A}{x_B - x_A}\) ; résoudre graphiquement, c'est lire des abscisses ; courbe au-dessus de l'axe → \(f > 0\).
Quiz du cours
Tu as lu le cours ? Vérifie en 8 questions que tu as retenu l’essentiel. Chaque réponse est corrigée tout de suite, sans chronomètre.
Combien font \(20\,\%\) de \(45\) ?
Réponse attendue : \(9\)
\(10\,\%\) de \(45\) font \(4{,}5\), donc \(20\,\%\) font \(2 \times 4{,}5 = 9\).
Un prix passe de \(80\) € à \(60\) €. Quel est le taux d'évolution ?
\(t = \dfrac{60 - 80}{80} = \dfrac{-20}{80} = -0{,}25\) : on divise par la valeur de départ.
Revoir dans le cours : 2. Taux d'évolution et coefficient multiplicateur
Après une hausse de \(20\,\%\), un loyer vaut \(150\) €. Combien valait-il avant, en euros ?
Réponse attendue : \(125\)
On divise par le coefficient : \(\dfrac{150}{1{,}2} = 125\).
Revoir dans le cours : 2. Taux d'évolution et coefficient multiplicateur
Un prix augmente de \(10\,\%\), puis baisse de \(10\,\%\). Quelle est l'évolution globale ?
\(1{,}1 \times 0{,}9 = 0{,}99\) : le prix est multiplié par \(0{,}99\), soit une baisse de \(1\,\%\).
Revoir dans le cours : 3. Évolutions successives et évolution réciproque
Quelle évolution annule une hausse de \(25\,\%\) ?
Le coefficient réciproque est \(\dfrac{1}{1{,}25} = 0{,}8\), soit une baisse de \(20\,\%\).
Revoir dans le cours : 3. Évolutions successives et évolution réciproque
Quelles sont les solutions de \((2x - 3)(x + 1) = 0\) ?
Produit nul : \(2x - 3 = 0\) donne \(x = \dfrac{3}{2}\), et \(x + 1 = 0\) donne \(x = -1\).
Revoir dans le cours : 4. Calcul algébrique et signe d'une expression
Vrai ou faux : l'expression \(-3x + 12\) est positive pour \(x > 4\).
Elle s'annule en \(4\) et a le signe de \(-3\), donc négative, à droite de \(4\).
Revoir dans le cours : 4. Calcul algébrique et signe d'une expression
Quel est le coefficient directeur de la droite passant par \(A(1 \,;\, 2)\) et \(B(3 \,;\, 8)\) ?
Réponse attendue : \(3\)
\(m = \dfrac{8 - 2}{3 - 1} = \dfrac{6}{2} = 3\).
À revoir dans le cours :
Fiche mémo
L’essentiel du chapitre, à relire avant un contrôle.
L'essentiel
| Notion | À savoir |
|---|---|
| Proportion | \(\dfrac{\text{partie}}{\text{total}}\) ; \(t\,\%\) de \(Q\) \(= Q \times \dfrac{t}{100}\) |
| Taux d'évolution | \(t = \dfrac{V_1 - V_0}{V_0}\) |
| Coefficient multiplicateur | \(CM = \dfrac{V_1}{V_0} = 1 + t\) ; hausse de \(t\,\%\) : \(1 + \dfrac{t}{100}\) ; baisse : \(1 - \dfrac{t}{100}\) |
| Valeurs | \(V_1 = V_0 \times CM\) ; \(V_0 = \dfrac{V_1}{CM}\) |
| Évolutions successives | \(CM = CM_1 \times CM_2\) |
| Évolution réciproque | coefficient \(\dfrac{1}{CM}\) |
| Produit nul | \(AB = 0 \iff A = 0\) ou \(B = 0\) |
| Signe de \(ax + b\) | signe de \(a\) à droite de \(-\dfrac{b}{a}\) |
| Droite | \(y = mx + p\), \(m = \dfrac{y_B - y_A}{x_B - x_A}\) |
| Résolution graphique | on lit des abscisses |
| Calcul mental | \(10\,\%\) : \(\div 10\) | \(25\,\%\) : \(\div 4\) | \(50\,\%\) : \(\div 2\) | \(20\,\%\) : \(2 \times 10\,\%\) |
|---|---|---|---|---|
Pièges à éviter
- Le taux se calcule en divisant par la valeur de départ.
- Pour retrouver une valeur de départ, on divise par le coefficient.
- \(+10\,\%\) puis \(-10\,\%\) ne font pas \(0\,\%\) : \(1{,}1 \times 0{,}9 = 0{,}99\).
- Pour annuler \(+25\,\%\), il faut \(-20\,\%\).
- Un « point de pourcentage » n'est pas un pourcentage.
Contrôle demain ? Prépare ton plan de révision de 30 minutes sur ce chapitre →
Niveau 1Facile (Exercices 1 à 11)
a) Calcule \(30\,\%\) de \(250\).
b) Calcule \(15\,\%\) de \(60\).
c) Quelle part représentent \(18\) élèves sur \(24\) ?
d) Et \(7\) sur \(35\) ?
Voir la correction›
\(t\,\%\) de \(Q\) \(= Q \times \dfrac{t}{100}\) ; une part \(= \dfrac{\text{partie}}{\text{total}}\).
a) \(10\,\%\) de \(250\) font \(25\), donc \(30\,\%\) font \(3 \times 25 = \boxed{75}\).
b) \(10\,\%\) de \(60\) font \(6\) et \(5\,\%\) font \(3\), donc \(15\,\%\) font \(6 + 3 = \boxed{9}\).
c) \(\dfrac{18}{24} = \dfrac{3}{4} = \boxed{75\,\%}\).
d) \(\dfrac{7}{35} = \dfrac{1}{5} = \boxed{20\,\%}\).
🔍 Vérification : d) \(20\,\%\) de \(35\), c'est \(2 \times 3{,}5 = 7\) ✓
Donne le coefficient multiplicateur associé à :
a) une hausse de \(12\,\%\)
b) une baisse de \(30\,\%\)
c) une hausse de \(0{,}5\,\%\)
d) une baisse de \(2{,}5\,\%\)
Voir la correction›
hausse de \(t\,\%\) → \(1 + \dfrac{t}{100}\) ; baisse → \(1 - \dfrac{t}{100}\).
a) \(\boxed{1{,}12}\)
b) \(\boxed{0{,}7}\)
c) \(1 + 0{,}005 = \boxed{1{,}005}\)
d) \(1 - 0{,}025 = \boxed{0{,}975}\)
🔍 Vérification :
a) et
c) sont supérieurs à \(1\) (hausses),
b) et
d) inférieurs à \(1\) (baisses) ✓
a) Un article à \(80\) € augmente de \(15\,\%\).
b) Un vélo à \(250\) € baisse de \(20\,\%\).
c) Un salaire de \(1\,200\) € augmente de \(2{,}5\,\%\).
Calcule chaque nouvelle valeur.
Voir la correction›
\(V_1 = V_0 \times CM\).
a) \(80 \times 1{,}15 = 80 + 12 = \boxed{92 \text{ €}}\) (car \(15\,\%\) de \(80\) font \(8 + 4 = 12\)).
b) \(250 \times 0{,}8 = \boxed{200 \text{ €}}\).
c) \(2{,}5\,\%\) de \(1\,200\) font \(30\) (la moitié de \(5\,\%\), qui fait \(60\)), donc \(\boxed{1\,230 \text{ €}}\).
🔍 Vérification : b) \(20\,\%\) de \(250\) font \(50\), et \(250 - 50 = 200\) ✓
Calcule le taux d'évolution, en pourcentage :
a) de \(50\) à \(65\)
b) de \(80\) à \(60\)
c) de \(400\) à \(410\)
Voir la correction›
\(t = \dfrac{V_1 - V_0}{V_0}\), on divise par la valeur de départ.
a) \(\dfrac{65 - 50}{50} = \dfrac{15}{50} = 0{,}3\) : \(\boxed{+30\,\%}\).
b) \(\dfrac{60 - 80}{80} = \dfrac{-20}{80} = -0{,}25\) : \(\boxed{-25\,\%}\).
c) \(\dfrac{410 - 400}{400} = \dfrac{10}{400} = 0{,}025\) : \(\boxed{+2{,}5\,\%}\).
🔍 Vérification : b) \(80 \times 0{,}75 = 60\) ✓
En b), diviser par \(60\) donnerait \(-33\,\%\), ce qui est faux.
a) Après une hausse de \(20\,\%\), un loyer vaut \(150\) €. Combien valait-il avant ?
b) Après une baisse de \(25\,\%\), un manteau coûte \(60\) €. Quel était son prix ?
Voir la correction›
\(V_0 = \dfrac{V_1}{CM}\) : on divise par le coefficient.
a) \(\dfrac{150}{1{,}2} = \boxed{125 \text{ €}}\).
b) \(\dfrac{60}{0{,}75} = \boxed{80 \text{ €}}\).
🔍 Vérification : \(125 \times 1{,}2 = 150\) ✓ et \(80 \times 0{,}75 = 60\) ✓
En a), enlever \(20\,\%\) de \(150\) donnerait \(120\) €, ce qui est faux : \(120 \times 1{,}2 = 144 \ne 150\).
Développe et réduis :
a) \(3(2x - 5)\)
b) \((x + 2)(x - 3)\)
c) \((2x + 1)^2\)
Voir la correction›
distributivité, double distributivité, identité remarquable.
a) \(3 \times 2x - 3 \times 5 = \boxed{6x - 15}\)
b) \(x^2 - 3x + 2x - 6 = \boxed{x^2 - x - 6}\)
c) \((2x)^2 + 2 \times 2x \times 1 + 1^2 = \boxed{4x^2 + 4x + 1}\)
🔍 Vérification : b) en \(x = 1\) : \((1 + 2)(1 - 3) = -6\) et \(1 - 1 - 6 = -6\) ✓
Factorise :
a) \(6x + 9\)
b) \(x^2 - 5x\)
c) \(x^2 - 16\)
Voir la correction›
chercher un facteur commun, ou reconnaître \(a^2 - b^2\).
a) \(6x + 9 = 3 \times 2x + 3 \times 3 = \boxed{3(2x + 3)}\)
b) \(x^2 - 5x = x \times x - 5 \times x = \boxed{x(x - 5)}\)
c) \(x^2 - 16 = x^2 - 4^2 = \boxed{(x - 4)(x + 4)}\)
🔍 Vérification : c) \((x - 4)(x + 4) = x^2 + 4x - 4x - 16 = x^2 - 16\) ✓
Résous :
a) \((x - 3)(2x + 5) = 0\)
b) \(x(4 - x) = 0\)
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un produit est nul si, et seulement si, l'un des facteurs est nul.
a) \(x - 3 = 0\) ou \(2x + 5 = 0\), donc \(\boxed{x = 3 \text{ ou } x = -\dfrac{5}{2}}\).
b) \(x = 0\) ou \(4 - x = 0\), donc \(\boxed{x = 0 \text{ ou } x = 4}\).
🔍 Vérification : a) \(2 \times \left(-\dfrac{5}{2}\right) + 5 = 0\) ✓
Étudie le signe de :
a) \(2x - 6\)
b) \(-3x + 12\)
Voir la correction›
\(ax + b\) s'annule en \(-\dfrac{b}{a}\) et a le signe de \(a\) à droite.
a) \(2x - 6 = 0 \iff x = 3\) ; \(a = 2 > 0\) : \(2x - 6 < 0\) pour \(x < 3\) et \(\boxed{2x - 6 > 0 \text{ pour } x > 3}\).
b) \(-3x + 12 = 0 \iff x = 4\) ; \(a = -3 < 0\) : \(-3x + 12 > 0\) pour \(x < 4\) et \(\boxed{-3x + 12 < 0 \text{ pour } x > 4}\).
🔍 Vérification : b) en \(x = 0\) : \(12 > 0\) ✓ (on est à gauche de \(4\))
Une droite passe par \(A(1 \,;\, 3)\) et \(B(4 \,;\, 9)\).
a) Calcule son coefficient directeur.
b) Donne son équation réduite.
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\(m = \dfrac{y_B - y_A}{x_B - x_A}\), puis \(p\) avec un point.
a) \(m = \dfrac{9 - 3}{4 - 1} = \dfrac{6}{3} = \boxed{2}\).
b) \(3 = 2 \times 1 + p\), donc \(p = 1\) : \(\boxed{y = 2x + 1}\).
🔍 Vérification : \(2 \times 4 + 1 = 9\) ✓ (\(B\) est bien sur la droite)
On utilise la courbe de la fonction \(f\) tracée dans le cours (partie 5).
a) Lis \(f(0)\), \(f(-1)\) et \(f(5)\).
b) Résous graphiquement \(f(x) = 0\).
c) Donne le tableau de signes de \(f\) sur \([-1 \,;\, 6]\).
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images sur l'axe vertical, solutions sur l'axe horizontal.
a) \(f(0) = \boxed{2}\), \(f(-1) = \boxed{5}\), \(f(5) = \boxed{2}\).
b) La courbe coupe l'axe des abscisses en \(x = 1\) et \(x = 4\) : \(\boxed{S = \{1 \,;\, 4\}}\).
c)
| \(x\) | \(-1\) | \(1\) | \(4\) | \(6\) | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| \(f(x)\) | \(+\) | \(0\) | \(-\) | \(0\) | \(+\) |
🔍 Vérification : la courbe est sous l'axe entre \(1\) et \(4\) ✓
Niveau 2Intermédiaire (Exercices 12 à 24)
Un prix augmente de \(20\,\%\), puis baisse de \(20\,\%\). Quel est le taux d'évolution global ?
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on multiplie les coefficients.
\(CM = 1{,}2 \times 0{,}8 = 0{,}96\), donc \(t = 0{,}96 - 1 = -0{,}04\) : une baisse de \(\boxed{4\,\%}\).
🔍 Vérification : \(100 \to 120 \to 120 \times 0{,}8 = 96\) ✓
Un loyer augmente de \(10\,\%\) deux années de suite. De combien a-t-il augmenté en tout ?
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deux fois le coefficient \(1{,}1\).
\(CM = 1{,}1 \times 1{,}1 = 1{,}21\) : une hausse de \(\boxed{21\,\%}\) (et non \(20\,\%\)).
🔍 Vérification : \(100 \to 110 \to 121\) ✓
Quelle évolution permet de revenir à la valeur de départ après :
a) une hausse de \(25\,\%\) ?
b) une baisse de \(20\,\%\) ?
c) une baisse de \(50\,\%\) ?
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coefficient réciproque \(\dfrac{1}{CM}\).
a) \(\dfrac{1}{1{,}25} = 0{,}8\) : une baisse de \(\boxed{20\,\%}\).
b) \(\dfrac{1}{0{,}8} = 1{,}25\) : une hausse de \(\boxed{25\,\%}\).
c) \(\dfrac{1}{0{,}5} = 2\) : une hausse de \(\boxed{100\,\%}\) (il faut doubler).
🔍 Vérification : c) \(100 \to 50 \to 100\) ✓
Un objet coûte \(96\) € TTC (toutes taxes comprises). La TVA (taxe sur la valeur ajoutée) est de \(20\,\%\) du prix hors taxe.
a) Quel est le prix hors taxe ?
b) Quel est le montant de la TVA ?
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TTC \(=\) HT (hors taxes) \(\times 1{,}2\), donc HT \(=\) TTC \(\div 1{,}2\).
a) \(\dfrac{96}{1{,}2} = \boxed{80 \text{ €}}\).
b) TVA \(= 96 - 80 = \boxed{16 \text{ €}}\).
🔍 Vérification : \(20\,\%\) de \(80\) font \(16\) ✓
La TVA n'est pas \(20\,\%\) de \(96\) (\(19{,}20\) €) : elle se calcule sur le prix hors taxe.
Pendant les soldes, un magasin baisse ses prix de \(30\,\%\), puis, la dernière semaine, de \(20\,\%\) supplémentaires.
a) Quel est le pourcentage de baisse global ?
b) Combien paie-t-on un blouson affiché \(150\) € avant les soldes ?
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baisses successives → produit des coefficients.
a) \(CM = 0{,}7 \times 0{,}8 = 0{,}56\), donc \(t = -0{,}44\) : une baisse globale de \(\boxed{44\,\%}\) (et non \(50\,\%\)).
b) \(150 \times 0{,}56 = \boxed{84 \text{ €}}\).
🔍 Vérification : \(150 \times 0{,}7 = 105\), puis \(105 \times 0{,}8 = 84\) ✓
Une population augmente de \(5\,\%\) par an pendant \(3\) ans. Quel est le taux d'évolution global, arrondi au centième de pourcentage ?
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trois fois le coefficient \(1{,}05\).
\(CM = 1{,}05^3 = 1{,}157625\), donc une hausse d'environ \(\boxed{15{,}76\,\%}\).
🔍 Vérification : c'est un peu plus que \(3 \times 5\,\% = 15\,\%\), car chaque hausse porte sur une population plus grande ✓
Dresse le tableau de signes de \((x - 2)(x + 3)\), puis résous \((x - 2)(x + 3) < 0\).
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une ligne par facteur, puis règle des signes.
| \(x\) | \(-\infty\) | \(-3\) | \(2\) | \(+\infty\) | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| \(x + 3\) | \(-\) | \(0\) | \(+\) | \(+\) | |||
| \(x - 2\) | \(-\) | \(-\) | \(0\) | \(+\) | |||
| produit | \(+\) | \(0\) | \(-\) | \(0\) | \(+\) |
\((x - 2)(x + 3) < 0 \iff \boxed{x \in\, ]-3 \,;\, 2[}\).
🔍 Vérification : en \(x = 0\), le produit vaut \(-6 < 0\) ✓
Résous \((2x - 1)(3 - x) \geqslant 0\) à l'aide d'un tableau de signes.
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\(2x - 1\) s'annule en \(\dfrac{1}{2}\) (signe de \(2 > 0\) à droite) ; \(3 - x\) s'annule en \(3\) (signe de \(-1 < 0\) à droite).
| \(x\) | \(-\infty\) | \(\frac{1}{2}\) | \(3\) | \(+\infty\) | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| \(2x - 1\) | \(-\) | \(0\) | \(+\) | \(+\) | |||
| \(3 - x\) | \(+\) | \(+\) | \(0\) | \(-\) | |||
| produit | \(-\) | \(0\) | \(+\) | \(0\) | \(-\) |
L'inégalité est large : on garde les valeurs qui annulent. \(\boxed{S = \left[\dfrac{1}{2} \,;\, 3\right]}\).
🔍 Vérification : en \(x = 1\) : \((2 - 1)(3 - 1) = 2 \geqslant 0\) ✓
On donne \(A(-2 \,;\, 5)\) et \(B(2 \,;\, -3)\).
a) Détermine l'équation réduite de la droite \((AB)\).
b) Le point \(C(4 \,;\, -7)\) est-il sur cette droite ?
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coefficient directeur, ordonnée à l'origine, puis test du point.
a) \(m = \dfrac{-3 - 5}{2 - (-2)} = \dfrac{-8}{4} = -2\). Avec \(A\) : \(5 = -2 \times (-2) + p = 4 + p\), donc \(p = 1\) : \(\boxed{y = -2x + 1}\).
b) \(-2 \times 4 + 1 = -7\) : oui, \(C\) est sur la droite.
🔍 Vérification : avec \(B\), \(-2 \times 2 + 1 = -3\) ✓
On considère la droite d'équation \(y = -\dfrac{1}{2}x + 3\).
a) Donne son coefficient directeur et son ordonnée à l'origine.
b) Calcule les coordonnées de ses points d'abscisses \(0\), \(2\) et \(6\), puis explique comment la tracer.
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lire \(m\) et \(p\), puis calculer quelques points.
a) \(m = -\dfrac{1}{2}\) et \(p = 3\).
b) Pour \(x = 0\) : \(y = 3\) ; pour \(x = 2\) : \(y = -1 + 3 = 2\) ; pour \(x = 6\) : \(y = -3 + 3 = 0\). Points \((0 \,;\, 3)\), \((2 \,;\, 2)\), \((6 \,;\, 0)\). On place deux de ces points et on trace la droite qui les relie (le troisième sert de vérification).
🔍 Vérification : quand \(x\) augmente de \(2\), \(y\) diminue de \(1\) : c'est bien une pente de \(-\dfrac{1}{2}\) ✓
Voici les notes de \(7\) élèves : \(8\) ; \(10\) ; \(12\) ; \(12\) ; \(14\) ; \(15\) ; \(17\).
a) Calcule la moyenne (arrondie au centième).
b) Donne la médiane et l'étendue.
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moyenne \(=\) somme \(\div\) effectif ; médiane \(=\) valeur du milieu de la série rangée ; étendue \(=\) max \(-\) min.
a) Somme : \(8 + 10 + 12 + 12 + 14 + 15 + 17 = 88\). Moyenne : \(\dfrac{88}{7} \approx \boxed{12{,}57}\).
b) Il y a \(7\) valeurs, la médiane est la \(4^\text{e}\) : \(\boxed{12}\). Étendue : \(17 - 8 = \boxed{9}\).
🔍 Vérification : la moyenne est proche de la médiane, et entre le minimum et le maximum ✓
Un diagramme en boîte résume les temps (en minutes) mis par des élèves pour venir au lycée : minimum \(4\), \(Q_1 = 10\), médiane \(13\), \(Q_3 = 16\), maximum \(19\).
a) Calcule l'écart interquartile.
b) Quelle proportion (au moins) des élèves met entre \(10\) et \(16\) minutes ?
c) Vrai ou faux : au moins trois quarts des élèves mettent \(10\) minutes ou plus.
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entre \(Q_1\) et \(Q_3\), il y a au moins la moitié des valeurs.
a) \(Q_3 - Q_1 = 16 - 10 = \boxed{6 \text{ minutes}}\).
b) Au moins \(\boxed{50\,\%}\) des élèves mettent entre \(10\) et \(16\) minutes.
c) Vrai : au plus un quart des valeurs sont strictement inférieures à \(Q_1 = 10\), donc au moins trois quarts sont supérieures ou égales à \(10\).
🔍 Vérification : la médiane \(13\) est bien entre \(Q_1\) et \(Q_3\) ✓
On utilise la courbe de la fonction \(f\) tracée dans le cours (partie 5).
a) Résous graphiquement \(f(x) = 2\).
b) Résous graphiquement \(f(x) \geqslant 2\).
c) Sur quel intervalle \(f\) est-elle décroissante ?
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tracer la droite horizontale \(y = 2\) et lire des abscisses.
a) La courbe coupe la droite \(y = 2\) en \(x = 0\) et \(x = 5\) : \(\boxed{S = \{0 \,;\, 5\}}\).
b) La courbe est au-dessus de (ou sur) la droite pour \(x \in [-1 \,;\, 0]\) et pour \(x \in [5 \,;\, 6]\) : \(\boxed{S = [-1 \,;\, 0] \cup [5 \,;\, 6]}\).
c) \(f\) est décroissante sur \(\boxed{[-1 \,;\, 2{,}5]}\).
🔍 Vérification : \(f(-1) = 5 \geqslant 2\) ✓ et \(f(6) = 5 \geqslant 2\) ✓
Niveau 3Difficile/Expert (Exercices 25 à 30)
Le prix d'un panier de courses a pour indice \(100\) en 2020, \(110\) en 2022 et \(118\) en 2024.
a) Quel est le taux d'évolution entre 2020 et 2024 ?
b) Quel est le taux d'évolution entre 2022 et 2024, arrondi au centième de pourcentage ?
c) Explique pourquoi ce n'est pas \(8\,\%\).
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les indices se comportent comme des prix ; on calcule les taux avec la formule habituelle.
a) \(\dfrac{118 - 100}{100} = 0{,}18\) : \(\boxed{+18\,\%}\).
b) \(\dfrac{118 - 110}{110} = \dfrac{8}{110} \approx 0{,}0727\) : environ \(\boxed{+7{,}27\,\%}\).
c) On divise par la valeur de départ de la période, \(110\), et non par \(100\) : \(8\) points d'indice représentent moins de \(8\,\%\) de \(110\).
🔍 Vérification : \(110 \times 1{,}0727 \approx 118\) ✓
Le taux de chômage d'une région passe de \(8\,\%\) à \(10\,\%\).
a) De combien de « points » a-t-il augmenté ?
b) Quel est son taux d'évolution, en pourcentage ?
c) Un journal titre « Le chômage augmente de \(2\,\%\) ». Qu'en penses-tu ?
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une différence de pourcentages se compte en points ; un taux d'évolution se calcule par rapport à la valeur de départ.
a) \(10 - 8 = \boxed{2 \text{ points}}\).
b) \(\dfrac{10 - 8}{8} = \dfrac{2}{8} = 0{,}25\) : \(\boxed{+25\,\%}\).
c) Le titre est faux : le taux a augmenté de \(2\) points, soit de \(25\,\%\). Il confond points et pourcentage.
🔍 Vérification : \(8 \times 1{,}25 = 10\) ✓
Un prix subit deux hausses successives de même pourcentage \(t\). Au total, il a augmenté de \(44\,\%\). Montre que \((1 + t)^2 = 1{,}44\) et trouve \(t\).
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deux hausses de \(t\) → coefficient \((1 + t)^2\).
Le coefficient global est \((1 + t)(1 + t) = (1 + t)^2\), et une hausse de \(44\,\%\) correspond à \(1{,}44\) : \((1 + t)^2 = 1{,}44\).
Comme \(1 + t > 0\) et \(1{,}2^2 = 1{,}44\), on a \(1 + t = 1{,}2\), donc \(\boxed{t = 0{,}2 = 20\,\%}\).
🔍 Vérification : \(1{,}2 \times 1{,}2 = 1{,}44\) ✓
Le bénéfice (en milliers d'euros) d'une entreprise qui fabrique \(x\) tonnes d'un produit est \(B(x) = -2x^2 + 16x - 30\).
a) Vérifie que \(B(x) = -2(x - 3)(x - 5)\).
b) Étudie le signe de \(B(x)\).
c) Pour quelles productions l'entreprise réalise-t-elle un bénéfice ?
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développer pour vérifier, puis tableau de signes (le facteur \(-2\) est négatif).
a) \(-2(x - 3)(x - 5) = -2(x^2 - 5x - 3x + 15) = -2(x^2 - 8x + 15) = -2x^2 + 16x - 30\) ✓.
b)
| \(x\) | \(-\infty\) | \(3\) | \(5\) | \(+\infty\) | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| \(-2\) | \(-\) | \(-\) | \(-\) | ||||
| \(x - 3\) | \(-\) | \(0\) | \(+\) | \(+\) | |||
| \(x - 5\) | \(-\) | \(-\) | \(0\) | \(+\) | |||
| \(B(x)\) | \(-\) | \(0\) | \(+\) | \(0\) | \(-\) |
c) Bénéfice (\(B(x) > 0\)) pour une production strictement comprise entre \(\boxed{3 \text{ et } 5 \text{ tonnes}}\).
🔍 Vérification : \(B(4) = -32 + 64 - 30 = 2 > 0\) ✓
Une salle de sport propose deux formules : A, \(20\) € par mois plus \(2\) € par séance ; B, \(5\) € par séance sans abonnement. On note \(x\) le nombre de séances dans le mois.
a) Exprime le prix payé avec chaque formule. Ce sont des fonctions affines : donne le coefficient directeur et l'ordonnée à l'origine de chacune.
b) Résous l'équation \(2x + 20 = 5x\).
c) Quelle formule est la plus avantageuse selon le nombre de séances ?
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modéliser par des fonctions affines, puis comparer.
a) Formule A : \(A(x) = 2x + 20\) (\(m = 2\), \(p = 20\)). Formule B : \(B(x) = 5x\) (\(m = 5\), \(p = 0\)).
b) \(2x + 20 = 5x \iff 20 = 3x \iff \boxed{x = \dfrac{20}{3} \approx 6{,}67}\).
c) Pour \(6\) séances : A coûte \(32\) €, B coûte \(30\) € ; pour \(7\) séances : A coûte \(34\) €, B coûte \(35\) €. Donc B est plus avantageuse jusqu'à \(6\) séances, A à partir de \(7\) séances.
🔍 Vérification : B a la plus grande pente : elle finit toujours par coûter plus cher ✓
Une action baisse de \(20\,\%\), puis augmente de \(t\,\%\). Au total, elle a gagné \(8\,\%\). Calcule \(t\).
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écrire le produit des coefficients et résoudre.
\(0{,}8 \times (1 + t) = 1{,}08 \iff 1 + t = \dfrac{1{,}08}{0{,}8} = 1{,}35 \iff \boxed{t = 0{,}35 = 35\,\%}\).
🔍 Vérification : \(100 \to 80 \to 80 \times 1{,}35 = 108\) ✓
La réponse n'est pas \(28\,\%\) (\(20 + 8\)) : la hausse porte sur une valeur déjà diminuée.
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