En 5e, tu as appris à additionner et soustraire les nombres relatifs (ces nombres qui peuvent être positifs ou négatifs). Cette année, on passe à la multiplication et à la division. Bonne nouvelle : tout repose sur une seule idée très simple, la règle des signes. Une fois que tu la maîtrises, multiplier −4 par 3 ou diviser −12 par −4 devient un réflexe.
Ce que tu sauras faire à la fin
- Je sais multiplier deux nombres relatifs avec la règle des signes.
- Je sais diviser deux nombres relatifs (même règle des signes).
- Je sais calculer un produit de plusieurs facteurs en repérant le signe du résultat.
- Je sais faire des calculs en écriture fractionnaire avec des relatifs et simplifier.
- Je sais respecter les priorités dans un enchaînement de calculs.
À quoi ça sert dans la vraie vie ?
Tu joues et un malus te retire 6 pièces de monnaie de jeu, et ça se répète 4 fois de suite ? C’est une multiplication de relatifs : 4×(−6)=−24 pièces. Une appli te facture −2 Go de data quota chaque jour pendant 5 jours ? Encore un produit de relatifs. Dès qu’une perte se répète, ou qu’on partage une dette en parts égales, les relatifs et la règle des signes sont là. C’est aussi la base de tout le calcul que tu feras en 3e et au lycée (équations, fonctions…).
La règle des signes (multiplication)
Pour multiplier deux nombres relatifs :
- deux nombres de même signe donnent un produit positif (+) ;
- deux nombres de signes contraires donnent un produit négatif (−).
En résumé :
(+)×(+)=(+)(−)×(−)=(+)
(+)×(−)=(−)(−)×(+)=(−)
Multiplier deux relatifs en 2 temps
On sépare le signe du calcul des nombres.
- Je détermine le signe du résultat grâce à la règle des signes.
- Je multiplie les nombres sans leur signe (leurs distances à zéro).
- J’écris le résultat avec le signe trouvé à l’étape 1.
Exemple : (−4)×3.
- Signes contraires (− et +), donc le résultat sera négatif.
- Calcul des nombres : 4×3=12.
- Donc (−4)×3=−12.
Autre exemple : (−4)×(−5).
- Signes identiques (deux −), donc le résultat sera positif.
- Calcul : 4×5=20.
- Donc (−4)×(−5)=+20=20.
La division suit la même règle des signes
La règle des signes est exactement la même pour la division que pour la multiplication :
- deux nombres de même signe donnent un quotient positif ;
- deux nombres de signes contraires donnent un quotient négatif.
Par exemple :
−4−12=+34−12=−3
Multiplier des fractions relatives
Pour multiplier deux fractions, on multiplie les numérateurs entre eux et les dénominateurs entre eux ; le signe est donné par la règle des signes. On simplifie à la fin (ou avant, si on repère un facteur commun).
Exemple : −43×98.
- Signes contraires, donc le résultat est négatif.
- 4×93×8=3624.
- On simplifie par 12 : 3624=32.
- Donc −43×98=−32.
Signe d'un produit de plusieurs facteurs
Pour un produit de plusieurs facteurs, on compte les facteurs négatifs :
- un nombre pair de facteurs négatifs ⇒ le produit est positif ;
- un nombre impair de facteurs négatifs ⇒ le produit est négatif.
Exemple : (−2)×(−5)×3 contient deux facteurs négatifs (nombre pair), donc le résultat est positif : il vaut 30.
Priorités opératoires
Dans un enchaînement de calculs, l’ordre reste celui des priorités :
- d’abord les calculs entre parenthèses ;
- ensuite les multiplications et les divisions, de gauche à droite ;
- enfin les additions et les soustractions.
Par exemple, dans −3+2×(−4), on calcule d’abord 2×(−4)=−8, puis −3+(−8)=−11.
Un enchaînement complet
Calculons −5×(−2)+4−12.
- Multiplication : −5×(−2)=+10 (signes identiques).
- Division : 4−12=−3 (signes contraires).
- Il reste l’addition : 10+(−3)=7.
Le résultat est 7.
Les pièges à éviter
- « moins par moins, ça reste moins. » C’est FAUX. En vrai, deux signes − qui se multiplient donnent un + : (−4)×(−5)=+20, et non −20.
- Confondre −32 et (−3)2. Sans parenthèses, −32=−(3×3)=−9 ; avec parenthèses, (−3)2=(−3)×(−3)=+9. Les parenthèses changent tout.
- Oublier le signe quand il y a plusieurs facteurs. Avant de calculer les nombres, compte d’abord les facteurs négatifs : pair → positif, impair → négatif.
- Mélanger les priorités. Dans −3+2×(−4), on ne fait pas −3+2 en premier : la multiplication passe avant l’addition.
Le mémo des signes
Retiens juste : « pareils → plus, différents → moins ». Et pour un produit de plusieurs nombres, compte les − : un nombre pair de − s’annule (résultat +), un nombre impair laisse un −. Ça marche pour la multiplication et la division.