Additionner, soustraire, multiplier, diviser : ce sont les quatre opérations qui reviennent partout, du panier de courses au partage d’un paquet de cartes. En Sixième, on apprend à les poser proprement, à calculer vite de tête, à estimer un résultat avec un ordre de grandeur et à reconnaître d’un coup d’œil si un partage « tombe juste » grâce aux critères de divisibilité.
Ce que je sais faire à la fin du chapitre
- Je sais poser et effectuer une addition, une soustraction, une multiplication et une division.
- Je sais calculer de tête en utilisant des nombres ronds (multiplier par 10, par 100, par 50…).
- Je sais effectuer une division euclidienne et donner le quotient et le reste.
- Je sais estimer un résultat en donnant un ordre de grandeur.
- Je sais utiliser les critères de divisibilité par 2, 3, 5, 9 et 10.
À quoi ça sert dans la vraie vie ?
Tu veux partager 48 V-Bucks ou un paquet de cartes EA FC entre tes potes ? C’est une division. Tu télécharges un jeu de 17 Go sur un téléphone qui en a 64 : une soustraction te dit combien il te reste. À la caisse du grec, un ordre de grandeur te permet de vérifier d’un coup d’œil que le total annoncé est crédible. Et savoir si tu peux faire des équipes égales pour un match, c’est juste un critère de divisibilité.
1. Le vocabulaire des quatre opérations
Le nom du résultat de chaque opération
Chaque opération a son vocabulaire :
- une addition : ses termes sont les termes, son résultat est la somme. Dans 7+5=12, la somme est 12.
- une soustraction : son résultat est la différence. Dans 12−5=7, la différence est 7.
- une multiplication : ses termes sont les facteurs, son résultat est le produit. Dans 7×5=35, le produit est 35.
- une division : son résultat est le quotient.
On note la multiplication avec le symbole ×, jamais avec la lettre x.
Deux propriétés bien pratiques
Commutativité : dans une addition ou une multiplication, on peut changer l’ordre des nombres sans changer le résultat.
25×4=4×258+17=17+8
Attention : ce n’est pas vrai pour la soustraction ni pour la division (12−5=5−12).
Associativité : dans une suite d’additions (ou de multiplications), on peut regrouper les nombres comme on veut. C’est cette propriété qui permet de calculer dans l’ordre le plus malin.
2×9×5=9×(2×5)=9×10=90
2. Calculer de tête (calcul mental réfléchi)
Multiplier de tête en passant par des nombres ronds
L’idée du calcul mental réfléchi : transformer le calcul pour tomber sur des nombres ronds (10, 100, 50…).
- Multiplier par 10, 100, 1000 : on ajoute un, deux ou trois zéros. 43×100=4300.
- Multiplier par 4 : c’est multiplier deux fois par 2. 25×4=25×2×2=50×2=100.
- Multiplier par 50 : c’est multiplier par 100 puis prendre la moitié. 12×50=212×100=21200=600.
- Multiplier par 5 : multiplier par 10 puis prendre la moitié. 18×5=2180=90.
La distributivité pour les multiplications difficiles
Pour multiplier par un nombre « presque rond », on le décompose puis on distribue la multiplication sur chaque morceau.
32×11=32×(10+1)=32×10+32×1=320+32=352
25×99=25×(100−1)=2500−25=2475
On a « distribué » le ×25 sur chacun des deux morceaux : c’est la distributivité.
Le réflexe des nombres ronds
Quand tu vois ×4, pense ×2 puis ×2. Quand tu vois ×50, pense ×100 puis moitié. Quand tu vois ×9 ou ×11, pense ×10 puis ajuste. Repérer le nombre rond le plus proche, c’est 90 % du calcul mental.
3. La division euclidienne
Dividende, diviseur, quotient, reste
Diviser de manière euclidienne un nombre entier par un autre, c’est chercher combien de fois le second « tient » dans le premier, et ce qu’il reste.
- le nombre que l’on partage est le dividende ;
- le nombre par lequel on partage est le diviseur ;
- le nombre de parts entières est le quotient ;
- ce qui ne peut plus être partagé est le reste.
L’égalité qui relie ces quatre nombres est :
dividende=diviseur×quotient+reste
Le reste est toujours plus petit que le diviseur
Dans une division euclidienne, le reste est strictement inférieur au diviseur.
En effet, si le reste était égal ou supérieur au diviseur, on pourrait encore enlever au moins une part : la division ne serait pas terminée. Pour une division par 6, le reste ne peut donc être que 0, 1, 2, 3, 4 ou 5.
Diviser 257 par 6
On cherche combien de fois 6 tient dans 257.
On sait que 6×40=240 et 6×42=252, alors que 6×43=258 dépasse 257. Le quotient est donc 42.
Il reste : 257−252=5. Comme 5<6, la division est bien terminée. On écrit :
257=6×42+5
Le quotient de la division euclidienne de 257 par 6 est 42 et le reste est 5.
4. Ordres de grandeur
Estimer un résultat avant de calculer
Donner un ordre de grandeur, c’est remplacer chaque nombre par un nombre rond proche, puis calculer mentalement.
- Arrondir chaque nombre à la dizaine, la centaine ou le millier le plus proche.
- Effectuer l’opération avec ces nombres ronds.
- Comparer au résultat exact pour vérifier qu’il est plausible.
Par exemple, pour 29×31, on estime 30×30=900 : le résultat exact (899) doit être proche de 900. S’il était proche de 90 ou de 9000, ce serait le signe d’une erreur.
5. Les critères de divisibilité
Reconnaître si un partage tombe juste
Un nombre est divisible par un autre lorsque la division euclidienne donne un reste égal à 0. Voici les critères à connaître :
- par 2 : le nombre se termine par 0, 2, 4, 6 ou 8 (il est pair) ;
- par 5 : le nombre se termine par 0 ou 5 ;
- par 10 : le nombre se termine par 0 ;
- par 3 : la somme de ses chiffres est divisible par 3 ;
- par 9 : la somme de ses chiffres est divisible par 9.
156 est-il divisible par 3 ? par 9 ?
On calcule la somme des chiffres de 156 : 1+5+6=12.
- Pour 3 : 12=3×4, donc 12 est divisible par 3. Le nombre 156 est divisible par 3 (et en effet 156=3×52).
- Pour 9 : 12 n’est pas dans la table de 9 (9×1=9 et 9×2=18), donc 12 n’est pas divisible par 9. Le nombre 156 n’est pas divisible par 9.
Le lien entre les critères de 3 et de 9
Si un nombre est divisible par 9, il est forcément aussi divisible par 3 (car 9=3×3). En revanche l’inverse est faux : 156 est divisible par 3 mais pas par 9. Quand tu testes la divisibilité par 9, vérifie d’abord celle par 3, c’est plus rapide.
Les pièges à éviter
- Confondre quotient et reste. Pour 257 partagé par 6, écrire
« le quotient est 5 » est faux : 5 est le reste. Le quotient est 42, c’est le nombre de parts entières, et le reste 5 est ce qui dépasse.
- Oublier que le reste doit être plus petit que le diviseur. Écrire
« 257=6×41+11 » est faux, car 11>6 : la division n’est pas finie. Le bon résultat est 257=6×42+5, avec 5<6.
- Mélanger le critère de 3 et celui de 9. Pour tester la divisibilité par 9, on n’ajoute pas simplement la règle de 3 : il faut que la somme des chiffres soit dans la table de 9. La somme 12 passe pour 3 mais pas pour 9.
- Croire que « divisible par 2 et par 3 » se lit sur un seul chiffre. La parité se lit sur le dernier chiffre, mais la divisibilité par 3 se lit sur la somme de tous les chiffres : ce sont deux tests différents.