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Proportionnalité : quatrième proportionnelle et graphique

Rappels de 5ᵉ (reconnaître une situation de proportionnalité, coefficient et son unité, linéarité, passage à l’unité), quatrième proportionnelle et égalité des produits en croix, partage selon un ratio, représentation graphique (points alignés avec l’origine, lecture, formule), pourcentages (appliquer, coefficient multiplicateur d’une hausse ou d’une baisse, valeur de départ, évolutions successives), échelles (plan et réalité, trouver l’échelle, aires) ; problèmes.

À propos de cette page
Des exercices corrigés de 4e classés par cas et par difficulté : calculer un coefficient, tester un tableau, compléter par linéarité, calculer une quatrième proportionnelle, utiliser le produit en croix, partager selon un ratio, lire une droite qui passe par l’origine, trouver un coefficient multiplicateur, remonter à un prix de départ et calculer avec une échelle.

15 exercices, classés par cas comme le cours. Écris ta réponse, puis « Vérifier ».

Cas 1Rappels de 5ᵉ : reconnaître la proportionnalité et compléter un tableau

Réflexe — je calcule le quotient « 2ᵉ ligne ÷ 1ʳᵉ ligne » dans toutes les colonnes ; pour compléter, linéarité ou passage à l’unité. Revoir la méthode →

Exercice 1★★★Facile

Calcule le coefficient de proportionnalité k qui fait passer de la première valeur à la seconde.

  1. 8→30 : k=
    30÷8=3,75.
  2. 12→9 : k=
    9÷12=0,75 : un coefficient peut être plus petit que 1.
  3. 2,5→6 : k=
    6÷2,5=2,4.
  4. 15→6 : k=
    6÷15=0,4.
Exercice 2★★★Moyen

Si le tableau est un tableau de proportionnalité, écris son coefficient ; sinon, écris « non ».

  1. 4→14 ; 6→21 ; 10→35 :
    14÷4=21÷6=35÷10=3,5 : coefficient 3,5.
  2. 3→8 ; 6→16 ; 9→27 :
    27÷9=3, mais 8÷3≈2,67 : les quotients ne sont pas égaux.
  3. 2,5→4 ; 5→8 ; 7,5→12 :
    4÷2,5=8÷5=12÷7,5=1,6 : coefficient 1,6.
  4. 1→4 ; 2→5 ; 4→7 :
    On ajoute 3 au lieu de multiplier : 4÷1=4, mais 5÷2=2,5.
Exercice 3★★★Difficile

4 sacs de terreau identiques pèsent 22 kg, et 6 sacs pèsent 33 kg. Complète sans calculer la masse d’un sac pour les deux premières questions.

  1. Masse de 10 sacs : kg
    10=4+6, donc 22+33=55 kg (on additionne deux colonnes).
  2. Masse de 2 sacs : kg
    2=6−4, donc 33−22=11 kg (on soustrait deux colonnes).
  3. Masse d’un sac : kg
    22÷4=5,5 kg : c’est le coefficient, en kg par sac.
  4. Nombre de sacs pour 77 kg de terreau :
    77÷5,5=14 sacs (on divise par le coefficient).

Cas 2Quatrième proportionnelle, produit en croix et ratio

Réflexe — je range les valeurs de même nature sur la même ligne, je multiplie en diagonale et je divise par le nombre qui reste. Revoir la méthode →

Exercice 4★★★Facile

Calcule la quatrième proportionnelle (méthode au choix).

  1. 7 crayons coûtent 6,30 €. Prix de 12 crayons : €
    6,30÷7=0,90 € par crayon ; 12×0,90=10,80 €.
  2. 250 g de farine pour 8 crêpes. Masse pour 20 crêpes : g
    250÷8=31,25 g par crêpe ; 20×31,25=625 g.
  3. Une voiture consomme 3,5 L pour 50 km. Consommation pour 280 km : L
    3,5×280÷50=980÷50=19,6 L.
  4. 9 m de tuyau d’arrosage coûtent 24,30 €. Prix de 15 m : €
    24,30÷9=2,70 € par mètre ; 15×2,70=40,50 €.
Exercice 5★★★Moyen

Dans chaque tableau de proportionnalité, calcule x avec le produit en croix.

  1. 6→15 et 14→x : x=
    x=15×14÷6=210÷6=35.
  2. x→21 et 8→12 : x=
    Produit en croix : x=21×8÷12=168÷12=14.
  3. 0,8→3,2 et 2,5→x : x=
    x=3,2×2,5÷0,8=8÷0,8=10.
  4. Colonnes 1,5→4 et 2,5→7 : produits en croix 1,5×7= et 4×2,5=
    1,5×7=10,5 et 4×2,5=10 : les produits en croix ne sont pas égaux, ces deux colonnes ne sont pas proportionnelles.
Exercice 6★★★Difficile

Partage selon un ratio.

  1. On partage 56 € dans le ratio 3:4. Les deux parts : € et €
    3+4=7 parts de 56÷7=8 € : 3×8=24 € et 4×8=32 €.
  2. Une boisson mélange eau et sirop dans le ratio 7:1. Volume de sirop pour 2 L de boisson : cL
    7+1=8 parts ; 2 L =200 cL et 200÷8=25 cL de sirop.
  3. Trois nombres sont dans le ratio 1:2:4 et leur somme vaut 84. Le plus grand :
    1+2+4=7 parts de 84÷7=12 : les nombres sont 12, 24 et 48.
  4. a et b sont dans le ratio 2:5, et a=14. Alors b=
    a÷2=b÷5 : 14÷2=7, donc b=5×7=35.

Cas 3Représentation graphique de la proportionnalité

Réflexe — une droite qui passe par l’origine ; le coefficient est l’ordonnée du point d’abscisse 1, ou ordonnée ÷ abscisse. Revoir la méthode →

Exercice 7★★★Facile

Une droite passe par l’origine et par le point (5;8). Complète.

  1. Coefficient (ordonnée du point d’abscisse 1) :
    8÷5=1,6.
  2. Ordonnée du point d’abscisse 15 :
    15×1,6=24 (ou : 15=5×3, donc 8×3=24).
  3. Abscisse du point d’ordonnée 4 :
    4÷1,6=2,5 (ou : 4 est la moitié de 8, donc la moitié de 5).
Exercice 8★★★Moyen

Si les trois points sont alignés avec l’origine, écris le coefficient ; sinon, écris « non ».

  1. (2;5), (4;10), (7;17,5) :
    5÷2=10÷4=17,5÷7=2,5 : alignés avec l’origine, coefficient 2,5.
  2. (3;4), (6;8), (9;13) :
    Il faudrait 9×4÷3=12 pour le troisième point, et non 13 : pas alignés avec l’origine.
  3. (0,5;3), (2;12), (5;30) :
    3÷0,5=12÷2=30÷5=6 : coefficient 6.
  4. (1;3), (2;5), (3;7) :
    3÷1=3 mais 5÷2=2,5 : ces points sont alignés, mais sur une droite qui ne passe pas par l’origine (on ajoute 2 à chaque fois).
Exercice 9★★★Difficile

Tarif A : 0,25 € par photo imprimée. Tarif B : 2 € de frais d’envoi, puis 0,20 € par photo. On représente le prix en fonction du nombre de photos.

  1. Avec le tarif A, nombre de photos imprimées pour 7,50 € :
    Le prix est proportionnel au nombre de photos (p=0,25×n) : 7,50÷0,25=30 photos.
  2. Pour 20 photos, le tarif le moins cher coûte €
    A : 20×0,25=5 € ; B : 2+20×0,20=6 €. Le tarif A est le moins cher. Les points du tarif B sont sur une droite qui passe par (0;2) : pour 0 photo, on paie déjà les frais.
  3. Pour 40 photos, le tarif A coûte € et le tarif B €
    A : 40×0,25=10 € ; B : 2+40×0,20=2+8=10 €. Pour 40 photos, les deux droites se croisent.
  4. Pour 60 photos, le tarif le moins cher coûte €
    A : 60×0,25=15 € ; B : 2+60×0,20=14 €. Le tarif B est le moins cher : 14 €.

Cas 4Pourcentages : appliquer, augmenter, diminuer

Réflexe — hausse de t % : × (1 + t/100) ; baisse de t % : × (1 − t/100) ; pour remonter, je divise. Revoir la méthode →

Exercice 10★★★Facile

Coefficients multiplicateurs.

  1. Une hausse de 6% revient à multiplier par
    1+6100=1,06.
  2. Une baisse de 40% revient à multiplier par
    1−40100=0,6.
  3. Une hausse de 120% revient à multiplier par
    1+120100=2,2 : la valeur fait plus que doubler.
  4. Une baisse de 3% revient à multiplier par
    1−0,03=0,97.
  5. Multiplier par 1,45, c’est une hausse de %
    1,45=1+0,45 : hausse de 45%.
  6. Multiplier par 0,92, c’est une baisse de %
    0,92=1−0,08 : baisse de 8%.
Exercice 11★★★Moyen

Calcule.

  1. 7,5% de 480 =
    480×0,075=36.
  2. 18 élèves sur 72, cela représente % des élèves
    18÷72×100=0,25×100=25.
  3. Une tablette à 320 € augmente de 5%. Nouveau prix : €
    320×1,05=336 €.
  4. Un club passe de 120 à 138 adhérents. C’est une hausse de %
    138÷120=1,15=1+0,15 : hausse de 15%.
Exercice 12★★★Difficile

Remonter à la valeur de départ, enchaîner deux évolutions.

  1. Après une remise de 30%, un sac coûte 49 €. Prix de départ : €
    49÷0,7=70 € (contrôle : 70×0,7=49).
  2. Après une hausse de 4%, une facture vaut 78 €. Avant la hausse : €
    78÷1,04=75 €.
  3. Une hausse de 20% puis une baisse de 20% : au total, une baisse de %
    1,2×0,8=0,96=1−0,04 : baisse de 4%.
  4. Deux hausses successives de 5% : au total, une hausse de %
    1,05×1,05=1,1025=1+0,1025 : hausse de 10,25%, un peu plus que 10%.

Cas 5Échelles d’un plan ou d’une carte

Réflexe — les deux longueurs en cm ; réel = plan × n, plan = réel ÷ n ; les aires sont multipliées par n × n. Revoir la méthode →

Exercice 13★★★Facile

Attention aux unités demandées.

  1. Plan à 1/50 : un meuble mesure 7,5 cm sur le plan. Longueur réelle : m
    7,5×50=375 cm =3,75 m.
  2. Carte à 1/25000 : 12 cm sur la carte représentent km
    12×25000=300000 cm =3 km.
  3. Carte à 1/300000 : 4,2 km réels mesurent sur la carte cm
    4,2 km =420000 cm ; 420000÷300000=1,4 cm.
  4. Sur un plan, 3 cm représentent 12 m. L’échelle est 1/n avec n=
    12 m =1200 cm et 1200÷3=400 : échelle 1/400.
  5. Sur un schéma à l’échelle 20:1, un insecte de 0,8 cm mesure cm
    Agrandissement : 0,8×20=16 cm.
Exercice 14★★★Moyen

Sur une carte, 4 cm représentent 6 km.

  1. Distance réelle pour 10 cm sur la carte : km
    Produit en croix : 10×6÷4=60÷4=15 km.
  2. L’échelle de la carte est 1/n avec n=
    6 km =600000 cm et 600000÷4=150000 : échelle 1/150000.
  3. Longueur sur la carte d’une route de 4,5 km : cm
    4,5 km =450000 cm et 450000÷150000=3 cm.
Exercice 15★★★Difficile

Échelle et aires (1 m² =10000 cm²).

  1. Plan à 1/100 : une pièce mesure 4 cm sur 3 cm sur le plan. Aire réelle : m²
    4×100=400 cm =4 m et 3×100=300 cm =3 m ; aire 4×3=12 m².
  2. À l’échelle 1/100, 1 cm² du plan représente m²
    100×100=10000 cm² =1 m².
  3. Plan à 1/500 : un parc a une aire de 6 cm² sur le plan. Aire réelle : m²
    1 cm² représente 500×500=250000 cm² =25 m², donc 6×25=150 m².
  4. Plan à 1/50 : une terrasse a une aire réelle de 20 m². Aire sur le plan : cm²
    20 m² =200000 cm² ; on divise par 50×50=2500 : 200000÷2500=80 cm².
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