Couper une pizza en parts égales, savoir quelle part du jeu est téléchargée sur ton téléphone, repérer combien d’élèves de la classe jouent à Roblox : à chaque fois, tu utilises des fractions. Une fraction sert à partager une quantité en parts égales et à en désigner un certain nombre. C’est aussi une autre façon d’écrire une division. Ce chapitre te donne toutes les bases.
À la fin de ce chapitre, je sais...
- lire et écrire une fraction comme un partage en parts égales ;
- comprendre qu’une fraction ba est aussi un quotient : a divisé par b ;
- placer une fraction sur une droite graduée ;
- reconnaître des fractions équivalentes et comparer deux fractions ;
- additionner et soustraire deux fractions de même dénominateur ;
- calculer une fraction d’une quantité (par exemple 43 de 12).
À quoi ça sert ?
Tu télécharges un jeu de 12 Go et la barre affiche « 65 ». Combien de Go sont déjà chargés ? Combien reste-t-il ? Tu partages un grec ou une pizza avec tes potes en parts égales ? Tu veux savoir si 32 de la classe, c’est plus ou moins que 43 ? Les fractions répondent à toutes ces questions. Une fois que tu les maîtrises, tu les retrouveras partout : recettes, scores, pourcentages, et jusqu’au bac.
1. La fraction, c’est un partage
Numérateur et dénominateur
Partager une unité (une pizza, une barre, un segment…) en parts égales et en prendre quelques-unes, c’est écrire une fraction :
deˊnominateurnumeˊrateur
- le dénominateur (en bas) indique en combien de parts égales on a partagé l’unité ;
- le numérateur (en haut) indique combien de ces parts on prend.
Par exemple, une pizza coupée en 8 parts égales dont tu manges 3 se note 83 : tu as mangé 3 parts sur les 8.
Lire une fraction
Dans la fraction 43 (« trois quarts ») :
- le dénominateur est 4 : l’unité est partagée en 4 parts égales (des quarts) ;
- le numérateur est 3 : on en prend 3.
Si la barre de vie d’un personnage est partagée en 4 et qu’il en reste 3, il lui reste 43 de sa vie.
Piège : ne pas confondre le haut et le bas
FAUX : « 83, c’est 3 parts en tout, et j’en prends 8. »
C’est l’inverse ! Le nombre du bas (le dénominateur) dit en combien de parts on coupe, le nombre du haut (le numérateur) dit combien on en prend.
VRAI : pour 83, on coupe l’unité en 8 parts égales et on en prend 3. Astuce pour ne plus se tromper : le dénominateur est en bas, comme les fondations « en dessous » qui portent tout le reste.
2. La fraction, c’est aussi une division
Une fraction est un quotient
La fraction ba est égale au quotient de a par b, c’est-à-dire au résultat de la division de a par b (avec b différent de 0, car on ne partage jamais en 0 part).
Des fractions que tu connais déjà
Certaines fractions tombent sur un nombre décimal bien connu :
- 21=0,5 (un demi) ;
- 41=0,25 (un quart) ;
- 43=0,75 (trois quarts) ;
- 101=0,1 (un dixième).
Le tiers 31=0,333... ne « tombe pas juste » : on le laisse alors sous forme de fraction, c’est plus précis.
3. Placer une fraction sur une droite graduée
Placer une fraction entre 0 et 1
Pour placer une fraction dont le dénominateur est b sur une droite graduée de 0 à 1 :
- partage le segment qui va de 0 à 1 en b parts égales (le nombre du bas) ;
- à partir de 0, compte autant de graduations que le numérateur (le nombre du haut) ;
- place le point sur cette graduation.
Par exemple, pour 43 : on partage de 0 à 1 en 4 parts égales, puis on avance de 3 graduations.
Placer un quart, un demi et trois quarts
Sur une droite graduée de 0 à 1 partagée en 4 parts égales, on lit dans l’ordre :
0;41;21;43;1
Remarque : 21 tombe pile au milieu, sur la deuxième graduation, car 21=42 (deux quarts, c’est la moitié).
4. Fractions équivalentes
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 :
21=2×21×2=42=2×51×5=105
Toutes ces fractions désignent la même quantité : la moitié.
Trouver un même dénominateur
Pour comparer ou regrouper deux fractions, on cherche à leur donner le même dénominateur. Par exemple 21 et 41 : on transforme 21 en 42 (on multiplie le haut et le bas par 2). On peut alors comparer 42 et 41 d’un coup d’œil.
5. 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) :
83<85car3<5.
Si elles n’ont pas le même dénominateur, on commence par les mettre au même dénominateur (partie 4), puis on compare les numérateurs.
Comparer un demi et trois quarts
On compare 21 et 43.
On met 21 au dénominateur 4 : 21=42.
On compare alors 42 et 43 : comme 2<3, on a 42<43, donc :
21<43.
6. Additionner et soustraire (même dénominateur)
Deux calculs
- 72+73=72+3=75 : on additionne les numérateurs, le dénominateur 7 ne bouge pas.
- 65−61=65−1=64=32 : ici on peut simplifier 64 en divisant le haut et le bas par 2.
Piège : ne pas additionner les dénominateurs
FAUX : « 72+73=145. »
On a additionné les dénominateurs, c’est interdit ! Le dénominateur indique la taille des parts ; comme les parts ont la même taille (des septièmes), elles ne changent pas de taille quand on les regroupe.
VRAI : on garde le dénominateur et on ajoute les numérateurs :
72+73=75.
Pour t’en convaincre : 2 parts de pizza plus 3 parts de la même pizza, ça fait 5 parts, pas 5 parts d’une pizza coupée en 14.
7. Prendre une fraction d’une quantité
Calculer une fraction d'une quantité
Prendre ba d’une quantité, c’est utiliser la fraction comme un opérateur. Deux étapes :
- divise la quantité par le dénominateur b (cela donne une part) ;
- multiplie le résultat par le numérateur a (pour avoir a parts).
Tu peux aussi multiplier d’abord par a puis diviser par b : le résultat est le même.
Trois quarts de 12
On cherche 43 de 12.
- On divise par le dénominateur : 412=3 (un quart de 12 vaut 3).
- On multiplie par le numérateur : 3×3=9.
Donc 43 de 12 font 9. Exemple concret : sur 12 niveaux d’un jeu, en avoir fini les 43 veut dire que tu as terminé 9 niveaux.
Vérifier que le résultat est cohérent
Une fraction plus petite que 1 (numérateur plus petit que le dénominateur, comme 43) donne toujours un résultat plus petit que la quantité de départ. Si tu calcules 43 de 12 et que tu trouves un nombre plus grand que 12, c’est qu’il y a une erreur : reprends ton calcul.