Mon cahier en OR Date du bulletin 2012-2013 Édition 1, Numéro 1 Ma révision en début d’année par Guylaine Faubert Raisonnement proportionnel Les proportions Deux rapports équivalents forment une proportion. 1- Trouve la valeur de x dans les équations suivantes : Les propriétés des proportions Si a. Les rapports équivalents est représente un rapport, alors un rapport équivalent (n≠0) Le produit croisé Dans une proportion, le produit des extrêmes est toujours égal au produit des moyens. Si une , alors proportion est représentée par . Exemple : La procédure additive , alors Si une proportion est représentée par est un rapport équivalent aux deux autres rapports. Exemple : 3 est le coefficient de proportionnalité qui permet d’obtenir une quantité B à partir de la quantité A qui lui est associée ; ⁄ est le coefficient de proportionnalité qui permet d’obtenir une quantité a à partir de la quantité B qui lui est associée ; Comme il existe un coefficient de proportionnalité, la table de valeurs illustre une situation de proportionnalité. A B 0 0 2 6 5 15 10 30 25 75 X3 ÷3 3 9 c. 𝑥 3 Deux cassettes vierges coûtent 3,40$ ; trois cassettes coûtent 5,10$. Combien débourserastu si tu en achètes sept ? 3- Le prix d’un abonnement à une revue scientifique est de 10,55$ pour trois mois. Quelle est la durée de l’abonnement d’une personne qui a déboursé 42,20$ ? 4- Une corde de 10 cm est divisée en deux parties : l’une mesure 3,5 cm et l’autre, 6.5 cm. Quelle sera la longueur de chacune des parties d’une corde de trois fois plus longue, divisée selon le même rapport ? Durée (mois) Prix ($) Le coefficient de proportionnalité. 𝑥 5- Le tableau suivant met en relation le prix de l’abonnement à une revue selon la durée de l’abonnement. , alors Ces différentes propriétés nous permettent de trouver la valeur d’un élément inconnu dans un rapport. 𝑥 9 2- Exemple : b. 3 6 9 12 15 18 21 24 10,5 21 31,5 42 52,5 63 73,5 84 Le prix est-il proportionnel à la durée de l’abonnement ? Si oui, quel est le coefficient de proportionnalité ? À quoi correspond-il ? 6- A) Construis une table de valeurs qui met en relation le périmètre (en centimètres) d’un hexagone régulier et la mesure (en centimètres) d’un de ses côtés. Trouve au moins 10 valeurs. B) Cette situation est-elle une situation de proportionnalité ? Si oui, quel est le coefficient de proportionnalité qui permet d’obtenir la mesure d’un côté à partir d’un périmètre ? Dans la réalité, que signifie ce coefficient de proportionnalité ? 2 Le pourcentage Calculer <<le tant pour cent>> d’un nombre Pour calculer <le tant pour cent> d’un nombre, on peut utiliser une proportion dont le deuxième terme de l’un des rapports est 100. 1- Josette donne 6% de son salaire à une œuvre de bienfaisance. Combien donne-t-elle si elle gagne 250$ par semaine ? 2- Rémi participe à une collecte de fonds. Il a récolté 240$. Si 25% de cette somme va à Jeunesse au soleil, combien cet organisme recevra-t-il ? 3- Un magasin offre une réduction de Exemple : Calculer 16% de 25. 𝑥 x = 16 ÷ 4 = 4 X=4 Pourcentages utiles et faciles à retenir… 1% d’un tout d’un tout 10% d’un tout d’un tout 25% d’un tout d’un tout 3 % sur toute la marchandise. Quelle somme Marc économisera-t-il s’il achète un chandail dont le prix courant est de 48$ ? 4- Dans une école de 2000 élèves, les inscriptions aux activités se répartissent ainsi : 12,5% des élèves sont inscrits en musique, 10% en arts visuels, 45% en informatique, 20% dans les sports d’équipe et 8% dans les sports individuels. Les autres ne participent à aucune activité. Combien d’élèves sont inscrits dans chacune des activités ? Quel pourcentage des élèves n’est pas inscrit à une activité? 5- Quel pourcentage du nombre 240 les nombres suivants représentent-ils ? a. 24 b. 80 c. 120 6- À l’élection du conseil de classe, Jeannine a obtenu 18 voix sur 30. Quel pourcentage des voix a-t-elle obtenu ? Rechercher le cent pour cent d’un nombre 7- Pour trouver le 100% d’un nombre à partir d’un pourcentage de ce nombre, on peut utiliser l’un des deux raisonnements suivants : La mesure de la longueur d’un rectangle est de 45 cm. Celle d’un rectangle semblable est de 60 cm. Exprime le rapport de similitude en pourcentage. 8- Ton copain a obtenu une augmentation de 13,50$. Si son salaire était de 270$, calcule le pourcentage d’augmentation. 9- Trouve le nombre qui, diminué de 25% de sa valeur, vaut 12. 20% d’un tout d’un tout 3 % d’un tout 3 d’un tout 50% d’un tout d’un tout Exprimer un pourcentage en pourcentage Pour exprimer un rapport en pourcentage, on peut utiliser une proportion dont le deuxième terme de l’un des rapports est 100. Exemple : On veut savoir quel pourcentage de 90 représente le nombre 36. 6 90 𝑥 →𝑥 00 6 00 90 0 Alors 36 représente 40% de 90. Premier raisonnement : Trouver le 1% du nombre. Prendre 100 fois la valeur du 1% de ce nombre. Deuxième raisonnement : Établir une proportion et trouver le terme inconnu correspondant au 100% du nombre. Il est souvent très utile de représenter la situation à l’aide d’une illustration ou d’un tableau. 10- Trouve le nombre qui, augmenté de 15% de sa valeur, vaut 483. 11- Après une augmentation de prix de 25%, un CD vaut 24$. Combien valait-il avant l’augmentation ? Les nombres négatifs • La somme de deux nombres entiers positifs est un nombre entier positif. Ex. : 18 + 20 = 38 • La somme de deux nombres entiers négatifs est un nombre entier négatif. 1- Ex. : – 8 + –7 = –15 • La somme d’un nombre entier positif et d’un nombre entier négatif est du signe du nombre entier le plus éloigné de 0. Dans une addition le plus gros des nombres l’emporte sur le signe de la réponse, par la suite on prend le plus grand nombre moins le plus petit. -3 + 5 = + (5-3) = +2 3 – 5 = - (5-3) = -2 • La somme de deux nombres opposés est toujours 0. Les règles des signes de la multiplication et de la division sont les mêmes. • Le produit ou le quotient de deux nombres entiers de mêmes signes est positif. Ex. : 1) 4 x 6 = 24 2) – 35 ÷ – 5 = 7 • Le produit ou le quotient de deux nombres entiers de signes contraires est négatif. Ex. : 1) – 4 x 6 = – 24 2) 35 ÷ – 5 = – 7 En résumé : Loi des signes pour la multiplication ou la division. ++ + +- - -+ - − -- + − − − − − − − − − − − Précise si les relations données sont vraies ou fausses, selon la droite numérique ci-dessous. a) f > g ________________b) g > -h ________________ c) h < -f _______________d) -(-g) < 0 ______________ 2- À l’aide des informations données, place les lettres aux bons endroits sur la droite numérique. E>2 -F > E -G < -E -E < H < -F 3- Complète les tableaux suivants. 4 Les fractions 1- Effectue les opérations suivantes. a) + d) – = = + 40 % = g) b) – 50 % = c) 5 e) 1 –1 f) 4+2 h) 4 –3 i) 5 = = +3 = = + 30 % = L’addition et la soustraction de nombres écrits sous la forme de fractions nécessitent la recherche de fractions équivalentes ayant le même dénominateur. 1. Si les dénominateurs sont les mêmes, l’addition ou la soustraction se fait directement en additionnant ou en soustrayant les numérateurs. 2- Effectue les multiplications ci-dessous. N’oublie pas de simplifier avant de multiplier, s’il y a lieu. x a) x c) 2. Si les dénominateurs ne sont pas les mêmes, on cherche des fractions équivalentes qui ont le même dénominateur, puis on additionne ou soustrait les numérateurs. f) 3- Ex. : 3 3 3 Lorsque le produit contient un ou des nombres fractionnaires, on les écrit d’abord en fractions, puis on effectue la multiplication. Pour effectuer la division de fractions, on multiplie la première fraction (le dividende) par l’inverse de la seconde (le diviseur). Ex. : 3 3 3 x b) = d) 30 % x 75 % = = x g) 8 x c) 3 e) = = x = x h) 2 = x 12 = Effectue les divisions suivantes. ÷ = b) d) 5 ÷ = e) a) Pour multiplier des nombres écrits sous la forme de fractions, on doit multiplier les numérateurs ensemble et les dénominateurs ensemble. = g) 30 % ÷ = h) ÷ = c) ÷3= f) ÷ = i) ÷ = ÷ 20 % = 5 ÷3 = Règle d’une suite La règle d’une suite est une expression algébrique qui permet de : • décrire une suite de façon abrégée; • calculer un terme d’après son rang. Pour faciliter l’écriture d’une règle, on utilise des variables, c’est-à-dire des symboles qui peuvent prendre différentes valeurs. Les symboles utilisés sont généralement des lettres. 1) Les suites ci-dessous ont toutes la même raison. Complète la règle en te servant du premier terme de la suite. a) 10, 13, 16, 19, 22, ... Règle : t = 3n + _____ b) 5, 8, 13, 16, 19, ... Règle : t = 3n + _____ c) 1, 4, 7, 11, 14, ... Règle : t = 3n - _____ d) -1, 2, 5, 8, 11, ... Règle : t = 3n - _____ 2) À l’aide du numéro approprié, associe chaque règle à la bonne suite. 3) Complète le tableau en remplaçant successivement n par 1, 2, 3 et 4 dans la règle donnée. Ex. : Pour déterminer le terme occupant le dixième rang d’une suite dont on connaît la règle, on remplace la variable du rang dans la règle par 10 et on complète le calcul. Pour exprimer le produit d’un nombre par une lettre, on convient d’écrire le nombre en premier et d’éliminer le symbole de multiplication. Règle n=1 n=2 n=3 n=4 t = 3n Règle d’une suite arithmétique t = -2n t = 4n + 1 t = -n + 5 t = 10 4) Dans une suite arithmétique, le nombre qu’il faut additionner à un terme pour obtenir le suivant est appelé la raison. La règle d’une suite arithmétique peut s’écrire sous la forme suivante : (Terme) = (raison) x (rang du terme) + (nombre) Donne la règle qui permet de calculer la valeur d’un terme d’après son rang dans la suite. 6 Algèbre Variable: une lettre qui peut prendre plusieurs valeurs. Constante : un nombre qui ne varie pas. Terme : une ou plusieurs variables (leur exposant et un coefficient. Ex. : 3x, 4xy, 6w³ Dans une expression algébrique ceux-ci sont séparés par un signe d’addition ou de soustraction. Terme constant : un terme ne contenant qu’un coefficient. Termes semblables : plusieurs termes contenant les mêmes variables avec les mêmes exposants (coefficients différents). Ex. : 3x et 22x, 21xy² et -¼ xy² 6x³y² et -5x²y³ ne sont pas semblables. Somme et différence de termes semblables : il suffit d’additionner ou de soustraire les coefficients. Ex. : 3x² + 5 x² = 8 x² Réduire une expression algébrique : regrouper les termes semblables. Produit d’une somme de termes par une constante : On applique le principe de la distributivité. Ex. : 5 ( 3x + 5y - ¼ xy²) 5 𝑥 + 5 5𝑦 − 5 ¼𝑥𝑦 5𝑥 + 5𝑦 − 𝑥𝑦² Quotient d’une somme de termes par une constante. On doit diviser chacun des termes par la constante. Ex. : 5𝑥 + 5𝑦 − 5𝑥𝑦𝑧 5 𝑥 𝑦 3 𝑥𝑦𝑧 + − 𝑥 + 𝑦 − 7𝑥𝑦𝑧 Priorités des opérations : même chose que pour les chaînes d’opérations arithmétiques. Ex. : 𝑎+ 6 + 𝑎+ 6 𝑎 + 6 𝑎 − 5𝑎 − 7 + − 𝑎−7 + − 𝑎 + 𝑎+ − 𝑎− 𝑎− 𝑎+ − − 𝑎− 0 1- Dans 5𝑥³ − 𝑥 3 + 7𝑥 − 𝑥 − 9 : a. Combien y a-t-il de termes ? b. Quel est le terme constant ? c. Le nombre -1 est le coefficient d’un seul terme. Lequel ? d. Quel est le coefficient du premier terme ? e. Il y a deux termes semblables. Quels sont-ils ? f. Peut-on additionner 5 x³ avec 7 x² ? Pourquoi ? g. Peux-tu donner une expression équivalente qui serait plus simple ? Si oui, laquelle ? 2- Traduis chaque énoncé par une expression algébrique en utilisant la variable de ton choix. a. b. c. d. e. f. g. h. i. j. Un certain nombre augmenté de 3. Le double d’un certain nombre. Le quotient d’un certain nombre et de 5. La différence de 8 et d’un certain nombre. Le triple d’un certain nombre diminué de 3. 20 de plus que le double d’un certain nombre. Le carré d’un certain nombre. 10 de moins que le tiers d’un certain nombre. La moitié d’un certain nombre augmenté du double de ce nombre. Les deux tiers d’un certain nombre. 3- Effectue les opérations en écrivant la démarche. a. 5 6𝑦 − 7 + 0𝑦 − 0 −7 b. 6𝑎 + 𝑎 − 7 + 𝑎 + c. 𝑏 + 5𝑏 + d. 𝑥+ 𝑦−9 e. 𝑚− 𝑝− − 𝑏− + − 𝑚 −9 5 + 0 𝑦− La résolution d’équation Une équation est formée de deux membres et d’une relation d’égalité. On appelle <membre de gauche> l’expression algébrique située à gauche du symbole <=> et< membre de droite > l’expression algébrique située à droite du symbole <=>. Pour résoudre une équation : On peut additionner ou soustraire une même valeur à chacun des membres de l’équation. On peut multiplier ou diviser par une même valeur (sauf 0) chacun des membres de l’équation. Pour résoudre une équation, il faut isoler l’inconnue. Isoler l’inconnue signifie former une équation composée uniquement de l’inconnue et de sa valeur. Pour vérifier si la résolution de l’équation est bonne, il faut examiner la valeur de l’inconnue trouvée dans l’équation de départ. Si on obtient une égalité vraie en remplaçant l’inconnue par sa valeur, alors la valeur trouvée pour l’inconnue est juste. Sinon, il y a une erreur dans la résolution de l’équation. Ex. : 5𝑥 − 5𝑥 − + 5𝑥 5𝑥 − 𝑥 𝑥+ 𝑥+ + 𝑥+5 5 𝑥− 𝑥+5 5 𝑥 5 5 𝑥 5 5 𝑥 75 Vérification 5𝑥 − 𝑥+ 5 75 − 75 + 75− 5+ 56 56 Une égalité vraie. 1- Résous chacune des équations suivantes : a. 5𝑥 − 7 𝑥− b. 00 − 9𝑥 − 𝑥 − 5 c. 6𝑥 + 0 5 𝑥−95 2- Résous chacune des équations suivantes : a. 6 𝑥+ b. 50 6𝑥 + c. 5 5𝑥 − d. 6 − 5𝑥 − 0 3- Résous chacune des équations suivantes : 𝑥 𝑥 a. 𝑥 + 6+ b. c. 𝑥 𝑥 3𝑥− 4- Résous chacune des équations suivantes : a. 𝑥 − 9 7𝑥 − 6 b. 6 𝑥 − 5 9𝑥 + 𝑥 𝑥− c. 5- Résous chacune des équations suivantes : a. 𝑥+7 + 𝑥 5+𝑥 + b. − 𝑥+ − 𝑥+ c. 𝑥 + 𝑥 + 0 6 d. 𝑥 + ½ − 0 9𝑥 + 𝑥 − ½ e. f. g. 3𝑥 𝑥− 𝑥 3 3𝑥 −𝑥 −3𝑥 8 Le plan cartésien Le plan cartésien est composé de deux axes perpendiculaires et gradués. L’axe horizontal est l’axe des abscisses (axe des x) et l’axe vertical est l’axe des ordonnées (axe des y). Le point d’intersection de ces deux axes s’appelle l’ordonné à l’origine du plan cartésien et ses coordonnées son (0,0). Ces deux axes partagent le plan en quatre régions appelées quadrants. Pour situer un point P dans le plan cartésien, on utilise la notation suivante : P(x,y). L’abscisse du point est représentée par x et l’ordonnée du point est représentée par y. Les coordonnées du point P sont représentées par x et y. 1- Dans quel quadrant ou sur quel axe chacun des points suivants est-il situé ? a) A(-3,5) b) B(-4,0) c) C(7,-1) d) D(5,6) e) E(-2,-8) f) F(0,0) 2- Sachant que x ≠ 0 et que y ≠ 0, dans quel(s) quadrant(s) le point P(x,y) est-il situé si : a) b) c) d) X>0 Y<0 X<0 X>0 et y>0 3- e) X>0 et y<0 f) x<0 et y>0 g) x = y h) X et y sont opposés Trace un dessin dans un plan cartésien en respectant les consignes suivantes : a. Trace deux cercles de trois unités de rayon dont les centres sont les points A(-4,0) et B(5,0) ; b. Relie les points C(-4,-3) et D(-4,-5) ; c. Trace un segment qui a pour extrémités les points E(5,-4) et F(-3,-4) ; d. Trace un segment dont l’une des extrémités est un point du cercle de centre B et l’autre extrémité est G(8,4) (les extrémités du segment et le centre du cercle doivent être alignés) ; e. Relie les points H(7,4) et G(8,4) ; f. Relie les points I(8,3) et G(8,4). Que représente ce dessin ? 4- Dans un plan cartésien, trace l’heptagone ABCDEFG dont les coordonnées des sommets sont : A(-1,5), B(-3,4), C(-4,0), D(0,-3), E(7,-2), F(7,3) et G(4,5) Figures isométriques et figures semblables Des figures sont isométriques si les angles homologues sont congrus et si les mesures des côtés homologues sont égales. Le symbole ≅ signifie « est isométrique à». Par exemple, pour indiquer que le triangle ABC est isométrique au triangle A’B’C’, on écrit ∆ABC≅∆A'B'C'. 1- Trouve le rapport de similitude entre les paires de figures données. a. Le carré ABCD dont la mesure du côté AB est de 2,5 cm et le carré A’B’C’D’ dont la mesure du côté A’B’ est de 3,5 cm. b. Deux cercles ayant des circonférences respectives de 21π et de 24 π. c. Deux octogones réguliers dont les côtés mesurent respectivement 3,5 cm et 1,4 cm. d. Deux triangles équilatéraux dont les mesures des côtés sont respectivement de 0,625 cm et de 1 m. 2- Trouve les mesures demandées a. A) le rapport de similitude obtenu en comparant le carré B au carré A est de 3/2. Quel est le périmètre du carré B si un des côtés du carré A mesure 1,5 cm. b. Les mesures des côtés d’un triangle rectangle sont respectivement de 3 cm, 4 cm et 5 cm. Quelle est la mesure du plus grand côté (hypoténuse) d’un triangle semblable si les mesures des côtés de l’angle droit sont de 4,5 cm et de 6 cm. 3- Construis un triangle semblable à chacun des triangles suivants et dont le rapport de similitude est 2/1. 4- Construis un quadrilatère semblable au quadrilatère suivant et dont le rapport de similitude est ½. Le signe <prime> qui est ajouté à la lettre identifie généralement un sommet de la figure image. Des figures sont semblables si les angles homologues sont congrus et si les rapports des mesures des côtés homologues sont égaux. Le symbole représentant la similitude entre deux figures est ~. On appelle rapport de similitude (k) la comparaison entre les mesures des côtés homologues de figures semblables. Dans l’exemple, le rapport de similitude permettant de comparer le ∆𝐷𝐸𝐹 𝑎𝑢 ∆𝐴𝐵𝐶 est 3. Le rapport de similitude (k) permet d’établir des proportions pour trouver les mesures manquantes de l’une ou l’autre des figures semblables. En général, 𝑚𝑒𝑠𝑢𝑟𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑓𝑖𝑔𝑢𝑟𝑒 𝑖𝑚𝑎𝑔𝑒 𝐾 𝑚𝑒𝑠𝑢𝑟𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑓𝑖𝑔𝑢𝑟𝑒 𝑖𝑛𝑖𝑡𝑖𝑎𝑙𝑒 10 Angles Deux angles sont adjacents s’ils : • ont le même sommet; • ont un côté commun; • sont situés de part et d’autre du côté commun. Deux angles sont complémentaires si la somme de leurs mesures est 90°. Ex : Les angles ADB et BDC sont complémentaires, car 𝑚∠𝐴𝐷𝐵 + 𝑚∠𝐵𝐷𝐶 ° + 59° 90° Les angles E et F sont complémentaires, car 𝑚∠𝐸 + 𝑚∠𝐹 6 °+ ° 90° Deux angles sont supplémentaires si la somme de leurs mesures est 180°. Ex : Les angles ADB et BDC sont supplémentaires, car 𝑚∠𝐴𝐷𝐵 + 𝑚∠𝐵𝐷𝐶 °+ ° 0° Les angles E et F sont supplémentaires, car 𝑚∠𝐸 + 𝑚∠𝐹 0° + 60° 0° Angles créés par une droite sécante à deux autres droites Certaines paires d’angles créés par une droite sécante à deux autres droites portent des noms particuliers. Angles alternes-internes : deux angles n’ayant pas le même sommet, situés de part et d’autre de la sécante et à ’intérieur des deux autres droites. Les angles 3 et 5 ainsi que 4 et 6 sont des angles alternes-internes. Angles alternes-externes : deux angles n’ayant pas le même sommet, situés de part et d’autre de la sécante et à l’extérieur des deux autres droites. Les angles 1 et 7 ainsi que 2 et 8 sont des angles alternes-externes. Angles correspondants : deux angles n’ayant pas le même sommet, situés du même côté de la sécante, l’un à l’intérieur et l’autre à l’extérieur des deux autres droites. Les angles 1 et 5, 2 et 6, 3 et 7 ainsi que 4 et 8 sont des angles correspondants. Lorsque deux droites parallèles sont coupées par une sécante : 1) 2) Dans l’illustration ci-contre, quelles sont les paires d’angles : a) opposés par le sommet ? b) alternes-internes ? c) alternes-externes ? d) correspondants ? Dans chaque cas, déduis la mesure manquante. Justifie tes calculs. 12 Le cercle Cercle : ligne courbe fermée dont tous les points sont équidistants du point intérieur appelé centre. (O est le centre du cercle) Rayon : segment de droite reliant le centre du cercle à un point du cercle. (𝑂𝐴 𝑒𝑠𝑡 𝑢𝑛 𝑟𝑎𝑦𝑜𝑛 𝑑𝑢 𝑐𝑒𝑟𝑐𝑙𝑒 Diamètre : segment de droite reliant deux points du cercle et passant par le centre. (𝐵𝐷 𝑒𝑠𝑡 𝑢𝑛 𝑑𝑖𝑎𝑚è𝑡𝑟𝑒 𝑑𝑢 𝑐𝑒𝑟𝑐𝑙𝑒 Corde : segment de droite reliant deux points quelconques d’un cercle. 𝐵𝐷 𝐵𝐶 sont des cordes du cercle) Arc de cercle : partie du cercle (le segment de courbe AE est un arc de cercle noté 𝐴𝐷. Angle au centre : angle formé par deux rayons (l’angle AOB est un angle au centre). 1- Dans le cercle ci-contre, identifie : a) b) c) d) e) f) Les rayons ; Les arcs de cercle ; Les cordes ; Les diamètres ; Les angles au centre ; Les secteurs circulaires ; 2- Qui suis-je ? a) Une partie du disque comprise entre deux rayons. b) Un segment de droite reliant deux points du cercle et passant par le centre. c) Une partie du cercle. d) Un ensemble de points du plan dont la distance au centre est égale ou inférieure à la mesure du rayon. e) Un segment de droite reliant deux points quelconques du cercle. Le disque Disque : ensemble des points du plan dont la distance au centre est inférieure ou égale à la mesure du rayon. Secteur d’un disque : partie du disque comprise entre deux rayons (le secteur AOB est un secteur du disque de centre O). 3- Complète (les mesures sont en cm ou cm²) : a) b) c) d) e) f) g) h) 𝑚∠𝐴𝑂𝐷 La mesure du rayon est ________ La mesure du diamètre est ______ La mesure de l’arc AD est _____ La mesure de la corde BC _____ La circonférence mesure _____ L’aire du secteur AOB est _____ L’aire du disque de centre O est _____ 14 Circonférence La circonférence est la longueur ou le périmètre d’un cercle. Le rapport entre la circonférence et son diamètre est toujours le même soit : 𝐶 𝜋 𝑑 Aire du disque Un disque est la région du plan délimitée par un cercle. 1- Calcule l’aire du triangle, du parallélogramme et du rectangle dont la mesure de la base est la même (2,6cm) et dont les hauteurs ont des mesures respectives de 3,5cm, 4,3cm et 5,2cm. 2- Calcule le périmètre P et l’aire A des polygones cidessous. 3- Une porte a la forme d’un rectangle surmonté d’un demi-cercle. Une fenêtre en forme de losange se trouve au centre de celle-ci. Calcule l’aire de la face extérieure excluant la fenêtre, au dixième près, si la largeur de la porte est 100cm, que la mesure totale de sa hauteur est 220cm et que les diagonales de la fenêtre sont de 20 cm 10cm. 4- Calcule l’aire exacte d’un disque ayant un diamètre : a) de 13 dm ; b) de 0,8 m. 5- Calcule l’aire des polygones suivants. Nom Mesure d’un Mesure de côté (cm) l’apothème (cm) Carré 5 2,5 Pentagone 3,6 2,5 Octogone 2,3 2,8 6- Calcule la mesure de l’arc APB et l’aire du secteur ombré. Aire d’un trapèze L’aire de solides L’aire totale égale la somme des aires de toutes les faces du solide. Exemples : 𝐴𝑏𝑎𝑠𝑒 𝑐𝑎𝑛 7 6 𝑏 𝐴𝑙𝑎𝑡é𝑟𝑎𝑙𝑒 𝐴𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒 𝐴𝑏𝑎𝑠𝑒 𝐴𝑙𝑎𝑡é𝑟𝑎𝑙𝑒 𝐴𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒 𝐴𝑏𝑎𝑠𝑒 𝐴𝑙𝑎𝑡é𝑟𝑎𝑙𝑒 6 ℎ 5 𝑏 ℎ 6 Un classeur géant qui a la forme d’un prisme droit mesure 3,2 m de hauteur, 2,83 m de longueur et 0,84 m de largeur. Quelle est son aire totale ? 2- Calcule l’aire totale d’une pyramide régulière à base pentagonale dont l’apothème mesure 18 cm ; la mesure des arêtes de la base est de 5 cm et celle de l’apothème de la base, de 3,44cm. 3- Un réservoir de métal a la forme d’un cylindre. Il a un diamètre de 3 m et une hauteur de 1,2 m. Calcule son aire latérale au dixième près. 4- Calcule l’aire totale de ce solide complexe. 05 𝑐𝑚 6 7 5 𝑐𝑚 𝐴𝑏𝑎𝑠𝑒 + 𝐴𝑙𝑎𝑡é𝑟𝑎𝑙𝑒 05 + 5 6 𝑐𝑚² 𝑐𝑎𝑛 6 5 1- 6 0 𝑐𝑚 6 𝑐𝑚 𝐴𝑏𝑎𝑠𝑒 + 𝐴𝑙𝑎𝑡é𝑟𝑎𝑙𝑒 0+ 0 𝑐𝑚² 𝜋𝑟² 𝜋 5² ≈ 6 6 𝑐𝑚 𝐶 ℎ 5 𝜋 9 ≈ 57 𝑐𝑚 𝐴𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒 𝐴𝑏𝑎𝑠𝑒 + 𝐴𝑙𝑎𝑡é𝑟𝑎𝑙𝑒 ≈ 6 6 + 57 ≈ 5 𝑐𝑚² 16 La probabilité Le diagramme en arbre sert à dénombrer et à énumérer tous les cas possibles d’une expérience. Un diagramme en arbre se compose de nœuds, de branches et de chemins. Le total des chemins correspond au nombre de cas possibles. Pour connaître seulement le nombre de cas possibles, on peut utiliser le principe de la multiplication au lieu du diagramme en arbre. 1- Par exemple, si tu as 2 pantalons différents et 3 chandails de couleur différente, tu as donc 6 agencements possibles. Pour une expérience aléatoire, on met dans un sac le nom de sept élèves (Alexia (A), Cynthia (C), Sandrine (S), Benoit (B), Julie (J), Zoé (Z) et Gregory (G), puis on en tire deux. a. Réponds aux questions suivantes sachant que le nom tiré est remis dans le sac avant de tirer le suivant. i. Énumère 10 résultats possibles de cette expérience aléatoire. ii. À l’aide d’un diagramme en arbre, énumère tous les cas possibles. Combien y en a-t-il ? iii. Combien y a-t-il de possibilités de tirer deux noms de filles ? Le calcul de la probabilité et l’arbre de probabilités On détermine la probabilité d’un résultat d’une expérience aléatoire à l’aide du rapport suivant : 𝑛𝑜𝑚𝑏𝑟𝑒 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑠 𝑓𝑎𝑣𝑜𝑟𝑎𝑏𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑙′𝑒𝑥𝑝é𝑟𝑖𝑒𝑛𝑐𝑒 𝑛𝑜𝑚𝑏𝑟𝑒 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑠 𝑝𝑜𝑠𝑠𝑖𝑏𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑙′𝑒𝑥𝑝é𝑟𝑖𝑒𝑛𝑐𝑒 b. Exemple : Une expérience aléatoire consiste à tirer une 1re lettre d’un sac contenant les lettres Q, E, R et T inscrites sur des bouts de papier identiques puis, sans la remettre dans le sac, à en tirer une seconde. i. Énumère 10 résultats possibles de cette expérience aléatoire. ii. À l’aide d’un diagramme en arbre, énumère tous les cas possibles. Combien y en a-t-il ? iii. Combien y a-t-il de possibilités de tirer deux noms de filles ? 2- Voici une série d’expériences aléatoires. Calcule pour chacune la probabilité demandée : a. b. c. La probabilité d’un résultat est un rapport dont la valeur est plus grande ou égale à 0 et plus petite ou égale à 1. Réponds aux questions suivantes sachant que le nom tiré n’est pas remis dans le sac avant de tirer le suivant. On lance un dé à six faces numérotées de 1 à 6. Quelle est la probabilité d’obtenir 3 ? On lance une pièce de monnaie. Quelle est la probabilité d’obtenir face ? En tirant une bille dans un sac contenant trois billes noires et quatre rouges, quelle est la probabilité d’obtenir une bille noire ? La statistique Fréquence : nombre de fois qu’une donnée apparaît. Fréquence relative : elle est obtenue par 𝑓𝑟é𝑞𝑢𝑒𝑛𝑐𝑒 le rapport suivant : 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒𝑠 𝑓𝑟é𝑞𝑢𝑒𝑛𝑐𝑒𝑠 Tableau de distribution : tableau comprenant généralement la fréquence et la fréquence relative des données obtenues dans une enquête ou un sondage. Exemple : Voici les notes de mathématiques (sur 100) d’un groupe d’élèves. 65 60 52 60 72 80 81 91 73 85 62 73 70 82 79 82 55 80 92 91 87 75 76 66 70 73 68 1- Calcule l’étendue des distributions suivantes. a) 10, 11, 13, 13, 14, 14, 15, 18, 20, 20 b) 101, 104, 120, 121, 140, 150, 175, 175 c) 8, 3, 12, 1, 43, 32, 54, 76, 15, 18, 67 2- Pierre lance deux dés, puis il note la somme de chacune des faces. Les résultats ci-dessous représentent les sommes de 30 lancers. Construis un tableau de distribution représentant l’effectif des sommes obtenues. 3- Complète le tableau de distribution ci-dessous. 65 95 58 Le tableau de distribution Notes de mathématiques d’un groupe d’élèves Classe Fréquence Fréquence relative De 50% à 60% 3 10% exclusivement De 60% à 70% 23 ⁄ % 7 exclusivement De 70% à 80% 9 30% exclusivement De 80% à 90% 23 ⁄ % 7 exclusivement De 90% à 13 ⁄ % 100% 4 exclusivement Type de lecture préféré Type de document Magazine 12 Bande dessinée 14 Roman Étendue des données : différence entre la plus grande et la plus petite de toutes les données recueillies. Dans l’exemple précédent, l’étendue est de 43 (95 – 52). Fréquence 11 Total 50 Dépense Total 26 Journal 4- Fréquence relative (%) Michaël a tracé un diagramme circulaire représentant la répartition moyenne des dépenses faites avec son argent de poche. Complète le tableau à l’aide des informations fournies dans le diagramme ci-dessous. Montant ($) 40,00 Répartition des dépenses en % 18 Illustre chacun des énoncés suivants. (Pour ce faire, tu peux utiliser le logiciel Geogebra.) ANGLES – PARALLÈLES – PERPENDICULAIRES Des angles adjacents qui ont leurs côtés extérieurs formant un angle droit sont complémentaires. Des angles adjacents qui ont leurs côtés extérieurs en ligne droite sont supplémentaires. Les angles opposés par le sommet sont isométriques. Si deux droites sont parallèles à une troisième, alors elles sont aussi parallèles entre elles. Si deux droites sont perpendiculaires à une troisième, alors elles sont parallèles. Si deux droites sont parallèles, toute perpendiculaire à l’une d’elle est perpendiculaire à l’autre. Si une droite coupe deux droites parallèles, alors les angles alternes-internes, alternesexternes et correspondants sont respectivement isométriques. Dans le cas d’une droite coupant deux droites, si deux angles correspondants (ou alternes-internes ou encore alternes-externes) sont isométriques, alors ils sont formés par des droites parallèles coupées par une sécante. Si une droite coupe deux droites parallèles, alors les paires d’angles internes situées du même côté de la sécante sont supplémentaires. POLYGONES Polygone : ligne brisée fermée, formée d’au moins trois segments de droite appelés côtés du polygone. Diagonale : segment reliant deux sommets non consécutifs d’un polygone. Médiane : segment joignant un sommet d’un triangle au milieu du côté opposé. Médiatrice : droite perpendiculaire à un segment passant par son milieu. Polygone régulier : Un polygone est régulier si tous les angles et tous les côtés sont congrus. Apothème d’un polygone régulier : segment abaissé perpendiculairement du centre du polygone régulier sur l’un de ses côtés. Polygone convexe : Un polygone est convexe si toutes les diagonales sont à l’intérieur de la surface déterminée par ce polygone ou si tous les angles mesurent moins de 180 degrés. Dans le cas contraire, le polygone est dit concave. Dans un polygone convexe, les diagonales issues d’un sommet divisent ce polygone en autant de triangles qu’il y a de côtés moins 2. La somme des mesures des angles intérieurs d’un polygone convexe est égale à autant de fois 180 degrés qu’il y a de côtés moins 2. Chaque angle intérieur d’un polygone convexe est le supplément de l’angle extérieur adjacent. La somme des mesures des angles extérieurs d’un polygone convexe est 360°. Un angle extérieur d’un polygone convexe est formé par un côté du polygone et le prolongement d’un côté adjacent. 20 TRIANGLE Triangle acutangle : triangle qui a trois angles aigus. Triangle rectangle : triangle qui a un angle droit. Triangle obtusangle : triangle qui a un angle obtus. La somme des mesures des angles intérieurs d’un triangle est 180°. La somme des mesures de deux côtés d’un triangle est toujours supérieure à la mesure du troisième côté. Dans tout triangle, la mesure d’un côté quelconque est plus grande que la différence des mesures des deux autres côtés. Dans tout triangle, au plus grand angle est opposé le plus grand côté. Dans un triangle, au plus petit angle est opposé le plus petit côté. Dans tout triangle isocèle : deux côtés sont congrus; deux angles sont congrus; les angles opposés aux côtés congrus sont congrus; l’axe de symétrie supporte une hauteur, une bissectrice, une médiane et une médiatrice. Dans tout triangle équilatéral : les trois côtés sont congrus; les trois angles sont congrus (équiangle); les angles intérieurs mesurent 60°; les axes de symétrie supportent les hauteurs, les bissectrices, les médianes et les médiatrices du triangle. Dans tout triangle rectangle : les angles aigus sont complémentaires. Dans tout triangle rectangleisocèle, chacun des angles aigus mesure 45°. La mesure d’un angle extérieur à un triangle est égale à la somme des mesures des angles intérieurs non adjacents. La médiane d’un triangle le partage en deux triangles de même aire. QUADRILATÈRE Dans tout carré : les quatre côtés son congrus; les deux paires de côtés opposés sont parallèles; les quatre angles sont droits; les deux diagonales sont congrues, perpendiculaires l’une à l’autre et elles se coupent en leur milieu. Dans tout rectangle : les deux paires de côtés sont parallèles et congrues; les quatre angles sont droits; les deux diagonales sont congrues et elles se coupent en leur milieu. Dans tout losange : les quatre côtés sont congrus; les deux paires de côtés opposés sont parallèles; les angles opposés sont congrus; les deux diagonales sont perpendiculaires l’une à l’autre et se coupent en leur milieu. Dans tout parallélogramme : les côtés opposés sont congrus; les deux paires de côtés opposés sont parallèles; les angles opposés sont congrus; les deux diagonales se coupent en leur milieu. Dans tout trapèze : il y a une paire de côtés opposés parallèles Un trapèze peut être rectangle s’il a deux angles droits. 22 Un trapèze peut être isocèle s’il a deux côtés congrus. Les angles consécutifs d’un parallélogramme (d’un rectangle, d’un losange et d’un carré) sont supplémentaires. Les milieux des côtés de tout quadrilatère sont les sommets d’un parallélogramme. La somme des mesures des angles intérieurs d’un quadrilatère est 360°. CERCLE Dans un cercle : tous les rayons d’un cercle sont congrus; tous les diamètres d’un cercle sont congrus; la corde la plus longue d’un cercle est le diamètre; les axes de symétrie passent par le centre; la mesure du diamètre est le double de la mesure du rayon. Dans un cercle, le rapport de la Trois points non alignés Toutes les médiatrices des déterminent un cercle et un cordes d’un cercle se seul. rencontrent au centre de ce circonférence au diamètre est une constante notée . cercle. L’angle au centre a pour Le rapport des mesures des mesure la mesure en degrés de deux angles au centre est égal l’arc compris entre ses côtés. au rapport des mesures des arcs et au rapport de l’aire des secteurs interceptés entre leurs côtés. 60 0 9 76 76 → Notations et symboles { } Ensemble des nombres naturels Pi ≈ Ensemble des nombres entiers Ensemble des nombres rationnels Le segment AB Ensemble des nombres réels L’arc de A à B Union Intersection La mesure de l’arc AB Un ensemble vide … est égal à … … n’est pas égal à … … est à peu près égal à … … est inférieur (plus petit) à … ≈ < > … est supérieur (plus grand) à … est plus petit ou égal à … … est plus grand ou égal à … Infini L’opposé de a -a − a² a³ √ √ % L’inverse de a La deuxième puissance de a ou a au carré. La troisième puissance de a ou a au cube. Racine carrée de a Racine cubique de a Pourcentage 6 La mesure du segment AB ∠ ∠ ∆ ≅ ° Angle La mesure d’un angle … est parallèle à … … est perpendiculaire à … Triangle … est isométrique à … Degré 24 Maintenant, tu peux ajouter les notions de l’année en cours. Tes ajouts :