En Sixième, tu as appris à additionner ou soustraire des fractions qui avaient déjà le même dénominateur. Mais dans la vraie vie, manger 31 d’une pizza pendant qu’un pote en mange 41, ça ne tombe pas tout cuit ! Le gros saut de la Cinquième, c’est d’apprendre à réduire au même dénominateur pour pouvoir comparer, additionner et soustraire n’importe quelles fractions. On commencera même à les multiplier.
À la fin de ce chapitre, je sais...
- reconnaître et fabriquer des fractions équivalentes ;
- simplifier une fraction pour la rendre la plus petite possible ;
- réduire deux fractions au même dénominateur ;
- comparer deux fractions de dénominateurs différents ;
- additionner et soustraire deux fractions de dénominateurs différents ;
- débuter la multiplication de deux fractions, et calculer une fraction d’une quantité.
À quoi ça sert ?
Tu télécharges une mise à jour de jeu : la barre est aux 52, puis avance de 103 - à combien en es-tu ? Tu partages un grec : toi 31, ton pote 41, combien part-il en tout ? Tu veux savoir si 32 de ton forfait Go, c’est plus ou moins que 43 ? À chaque fois il faut savoir mettre au même dénominateur. Cette compétence te suivra jusqu’au lycée : sans elle, impossible de calculer avec des fractions.
1. Fractions équivalentes : le point de départ
Multiplier (ou diviser) le haut et le bas par le même nombre
On ne change pas la valeur d’une fraction si on multiplie (ou si on divise) le numérateur et le dénominateur par un même nombre (différent de 0). On obtient une fraction équivalente :
32=3×22×2=64=3×32×3=96=3×42×4=128
Toutes ces fractions désignent la même quantité : deux tiers.
Fabriquer une fraction équivalente
Je veux écrire 43 avec un dénominateur de 20.
Je me demande : « par combien je multiplie 4 pour obtenir 20 ? » Réponse : par 5, car 4×5=20. Je dois alors aussi multiplier le numérateur par 5 :
43=4×53×5=2015.
2. Simplifier une fraction
Simplifier, c'est diviser le haut et le bas
Simplifier une fraction, c’est la remplacer par une fraction équivalente avec des nombres plus petits, en divisant le numérateur et le dénominateur par un même nombre. Une fraction est simplifiée au maximum (on dit irréductible) quand on ne peut plus diviser le haut et le bas par un même nombre.
Simplifier une fraction au maximum
- Cherche un nombre qui divise à la fois le numérateur et le dénominateur (utilise les tables : 2, 3, 5, 10…).
- Divise le haut et le bas par ce nombre.
- Recommence tant que c’est possible.
Exemple : pour 96, le nombre 3 divise 6 et 9, donc :
96=3×32×3=32.
On ne peut plus simplifier : 32 est irréductible.
Une simplification en deux temps
Je simplifie 1812. Les deux sont pairs, je divise par 2 :
1812=9×26×2=96.
6 et 9 sont encore tous les deux dans la table de 3, je divise par 3 :
96=3×32×3=32.
J’aurais aussi pu diviser directement par 6 d’un coup : 1812=32. Le résultat est le même.
Le réflexe simplification
On simplifie toujours le résultat d’un calcul à la fin, quand c’est possible. Une fraction comme 32 est plus simple à lire et à utiliser que 128, même si elles sont égales. C’est comme ranger sa réponse au propre.
3. Réduire au même dénominateur
C’est la compétence-clé de la Cinquième. Pour comparer, additionner ou soustraire deux fractions, il faut d’abord qu’elles parlent des mêmes parts, donc qu’elles aient le même dénominateur.
Réduire deux fractions au même dénominateur
- Trouve un dénominateur commun :
- si un dénominateur est un multiple de l’autre (ex. 12 est un multiple de 4), prends le plus grand des deux ;
- sinon, le plus simple est de multiplier les deux dénominateurs entre eux.
- Transforme chaque fraction en une fraction équivalente ayant ce dénominateur commun (partie 1).
Cas facile : un dénominateur est multiple de l'autre
Je réduis 21 et 61 au même dénominateur.
6 est un multiple de 2 (6=2×3), donc je garde 6 comme dénominateur commun. Je transforme seulement 21 :
21=2×31×3=63.
Les deux fractions s’écrivent maintenant 63 et 61.
Cas général : on multiplie les dénominateurs
Je réduis 32 et 43 au même dénominateur.
Aucun n’est multiple de l’autre, je prends donc 3×4=12 comme dénominateur commun :
32=3×42×4=128et43=4×33×3=129.
Les deux fractions s’écrivent maintenant 128 et 129.
4. Comparer deux fractions
Comparer quand le dénominateur est le même
Si deux fractions ont le même dénominateur, la plus grande est celle qui a le plus grand numérateur (le plus de parts) :
128<129car8<9.
Si elles n’ont pas le même dénominateur, on les réduit d’abord au même dénominateur (partie 3), puis on compare les numérateurs.
Comparer deux tiers et trois quarts
Je compare 32 et 43.
Je les réduis au dénominateur 12 (voir partie 3) : 32=128 et 43=129.
Comme 8<9, on a 128<129, donc :
32<43.
5. Additionner et soustraire des fractions
Additionner ou soustraire des dénominateurs différents
- Réduis les deux fractions au même dénominateur (partie 3).
- Additionne (ou soustrais) les numérateurs, en gardant le dénominateur commun.
- Simplifie le résultat si c’est possible (partie 2).
Un tiers plus un quart (la pizza partagée)
Je calcule 31+41.
Étape 1 - dénominateur commun 3×4=12 :
31=3×41×4=124et41=4×31×3=123.
Étape 2 - on additionne les numérateurs :
124+123=124+3=127.
127 ne se simplifie pas. Donc toi et ton pote avez mangé 127 de la pizza : un peu plus que la moitié.
Une soustraction : cinq sixièmes moins un quart
Je calcule 65−41.
Dénominateur commun 12 (multiple de 6 et de 4) :
65=6×25×2=1210et41=4×31×3=123.
On soustrait les numérateurs :
1210−123=1210−3=127.
Piège : on n'additionne JAMAIS les dénominateurs
FAUX : « 31+41=3+41+1=72. »
On a additionné les numérateurs et les dénominateurs : c’est interdit, et en plus 72 est plus petit que 31, ce qui est impossible pour une addition !
VRAI : on met d’abord au même dénominateur, puis on additionne seulement les numérateurs :
31+41=124+123=127.
Pour t’en convaincre : un tiers de pizza plus un quart de la même pizza, ça fait forcément plus qu’un tiers, pas moins.
6. Débuter la multiplication de deux fractions
Un calcul de multiplication
32×54=3×52×4=158.
158 ne se simplifie pas : c’est le résultat.
Calculer une fraction d'une quantité
Prendre ba d’une quantité, c’est la multiplier par cette quantité. En pratique, deux étapes :
- divise la quantité par le dénominateur b (cela donne une part) ;
- multiplie le résultat par le numérateur a.
Exemple : 52 de 30 Go, c’est 530=6, puis 6×2=12. Donc 52 de 30 Go font 12 Go.
Vérifier qu'un résultat est cohérent
Quelques réflexes pour repérer une erreur :
- une addition de fractions positives donne un résultat plus grand que chacune des deux ;
- une soustraction donne un résultat plus petit que la première ;
- 21 est un excellent repère : pour savoir si une fraction dépasse la moitié, compare-la à 21 en mettant au même dénominateur. Par exemple 127 : comme 21=126 et 7>6, alors 127 est plus grand que la moitié.