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Fractions : opérations

Rappels de 6e (fractions de même dénominateur ou dont un dénominateur est multiple de l’autre, calculs avec un nombre entier, multiplier une fraction par un entier) ; additionner et soustraire des fractions de dénominateurs quelconques ; simplifier le résultat et résoudre des problèmes de partage et de fraction d’une quantité.

À propos de cette page
Ce cours de maths de 5e sur les fractions suit trois parties : les rappels de 6e (additionner et soustraire avec le même dénominateur ou un dénominateur multiple de l’autre, calculer avec un entier, écrire une fraction comme un entier plus une fraction inférieure à 1, multiplier une fraction par un entier), puis les dénominateurs quelconques avec la recherche d’un dénominateur commun, enfin les problèmes : fraction d’une quantité, part restante et fraction « du reste ».
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Rappels de 6e : additionner, soustraire et multiplier par un entier

Ce chapitre prolonge le calcul sur les fractions de 6ᵉ : on reprend ici tout ce qu’il faut savoir, avec de nouveaux exemples. Rappel : dans 38, le dénominateur 8 dit en combien de parts égales on partage l’unité, le numérateur 3 dit combien de parts on prend. Deux fractions de même dénominateur parlent donc de parts de même taille : on peut les compter ensemble.

Ce qu’il faut savoir Même dénominateur. Pour additionner (ou soustraire) deux fractions qui ont le même dénominateur, on additionne (ou on soustrait) les numérateurs et on garde le dénominateur :
ac+bc=a+bc  et  ac−bc=a−bc
Un dénominateur multiple de l’autre. Si le plus grand dénominateur est un multiple de l’autre (18 = 6 × 3), il sert de dénominateur commun : on écrit l’autre fraction avec lui en multipliant son numérateur et son dénominateur par le même nombre (la fraction ne change pas), puis on calcule comme avec un même dénominateur.
Simplifier. On simplifie le résultat quand c’est possible : on divise le numérateur et le dénominateur par un même nombre. Une fraction comme 205 est un nombre entier : 205=4.
Exemples

413+713=1113  (4 + 7 = 11 ; on garde 13)

1112−512=612=12  (on simplifie : on divise le numérateur et le dénominateur par 6)

59+79=129=43  (on divise par 3 ; une somme de fractions peut dépasser 1)

56+118 : 18 = 6 × 3, donc 56=1518. Puis 1518+118=1618=89 (on divise par 2).

916−38 : 16 = 8 × 2, donc 38=616. Puis 916−616=316.

Avec un nombre entier

Ce qu’il faut savoir Un nombre entier s’écrit comme une fraction avec le dénominateur qu’on veut : 2=21=147 (2 × 7 = 14).
On choisit le dénominateur de l’autre fraction, puis on calcule les numérateurs.
Exemples

1−310=1010−310=710

4−56=246−56=196  (4 × 6 = 24)

Écrire une fraction comme un entier plus une fraction inférieure à 1

Quand le numérateur est plus grand que le dénominateur, la fraction est plus grande que 1. On l’écrit comme la somme d’un entier et d’une fraction inférieure à 1 en divisant le numérateur par le dénominateur : le quotient donne l’entier, le reste donne le nouveau numérateur.

Exemples

196 : 19 ÷ 6 : 3, il reste 1. Donc 196=186+16=3+16.

298 : 29 ÷ 8 : 3, il reste 5. Donc 298=248+58=3+58.

Multiplier une fraction par un nombre entier

Ce qu’il faut savoir Pour multiplier une fraction par un nombre entier, on multiplie le numérateur par cet entier et on garde le dénominateur : k×ab=k×ab.
Pourquoi ? Multiplier par 4, c’est ajouter 4 fois la même fraction : 4×311=311+311+311+311=1211 (4 fois 3 onzièmes font 12 onzièmes).
L’ordre ne compte pas : 311×4=4×311.
Exemples

6×58=308=154  (6 × 5 = 30 et on garde 8 ; puis on divise par 2)

15×45=605=12  (60 ÷ 5 = 12 : le résultat est un nombre entier). C’est aussi prendre les 45 de 15 : 15 ÷ 5 = 3, puis 3 × 4 = 12.

Réflexe — je regarde d’abord les dénominateurs : égaux, je calcule les numérateurs et je garde le dénominateur ; l’un multiple de l’autre, je transforme la fraction qui a le plus petit. Un entier, je l’écris avec le dénominateur de la fraction ; fois un entier, je multiplie seulement le numérateur. Puis je simplifie.

Attention — on n’additionne jamais les dénominateurs : 15+15=25, et non 210, qui est égal à 15 : on n’aurait rien ajouté ! De même, on ne multiplie pas le dénominateur : 4×311=1211, et non 1244, qui est égal à 311.

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Additionner et soustraire avec des dénominateurs quelconques

En 6ᵉ, on a surtout calculé quand un dénominateur est un multiple de l’autre (partie 1). En 5ᵉ, les dénominateurs sont quelconques : ni l’un ni l’autre n’est un multiple de l’autre, comme 6 et 4. Les parts n’ont pas la même taille : on ne peut pas ajouter directement des sixièmes et des quarts. On commence par écrire les deux fractions avec un même dénominateur.

Ce qu’il faut savoir Une fraction ne change pas quand on multiplie son numérateur et son dénominateur par un même nombre (non nul) : ab=a×kb×k.
Un dénominateur commun à deux fractions est un multiple commun de leurs deux dénominateurs. Méthode :
1. je cherche un dénominateur commun : j’écris les multiples du plus grand dénominateur jusqu’à en trouver un qui soit aussi un multiple de l’autre (le plus petit est le plus confortable ; le produit des deux dénominateurs convient toujours, mais il donne souvent de plus grands nombres) ;
2. j’écris chaque fraction avec ce dénominateur ;
3. j’additionne ou je soustrais les numérateurs, je garde le dénominateur commun, puis je simplifie.
Exemples

16+34 : multiples de 6 : 6, 12… et 12 = 4 × 3. Avec le dénominateur commun 12 : 16=212 et 34=912, donc 16+34=212+912=1112.

Avec le produit 6 × 4 = 24, on trouve 424+1824=2224=1112 : le même résultat, mais il a fallu simplifier.

56−49 : multiples de 9 : 9, 18… et 18 = 6 × 3. Donc 56−49=1518−818=718.

23+37 : multiples de 7 : 7, 14, 21… et 21 = 3 × 7 est le premier de ces multiples qui soit aussi un multiple de 3. Donc 23+37=1421+921=2321.

Trois fractions ou plus

On cherche un dénominateur commun à toutes les fractions, puis on calcule de gauche à droite.

Exemples

12+25−310 : 10 est un multiple de 2 et de 5. Donc 12+25−310=510+410−310=610=35.

Fraction manquante

Pour trouver la fraction qu’il faut ajouter à 16 pour obtenir 49, on calcule la différence. Multiples de 9 : 9, 18… et 18 = 6 × 3. Donc il manque 49−16=818−318=518. On vérifie : 16+518=318+518=818=49.

Contrôle. Un ordre de grandeur évite les grosses erreurs : 78+23 dépasse forcément 1, car 78 vaut presque 1 et on lui ajoute plus de la moitié.

Réflexe — devant deux dénominateurs différents, je regarde d’abord si le plus grand est un multiple de l’autre ; sinon, j’écris ses multiples jusqu’à trouver un multiple commun.

Attention — on transforme le numérateur et le dénominateur : 34=912, pas 312. Et on n’additionne toujours pas les dénominateurs : 16+34 ne vaut pas 410.

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Résoudre des problèmes avec des fractions

Dans un problème, une fraction est toujours la fraction d’un tout : une somme d’argent, un trajet, les élèves d’une classe… Avant de calculer, je repère de quel tout parle chaque fraction.

Ce qu’il faut savoir Fraction d’une quantité. Prendre les ab d’une quantité, c’est la partager en b parts égales et en prendre a : je divise par b, puis je multiplie par a.
Le tout vaut 1. Quand plusieurs parts d’un même tout sont données, je les additionne (au même dénominateur) ; la part restante vaut 1 moins cette somme, en écrivant 1 avec le même dénominateur.
Une fraction « du reste ». Quand une fraction porte sur ce qui reste, je calcule d’abord la quantité restante, puis j’en prends la fraction.
Exemples

Les 35 de 45 € : 45 ÷ 5 = 9, puis 9 × 3 = 27. Cela fait 27 €.

Une bibliothèque compte 360 livres : 14 sont des romans, 25 des bandes dessinées, les autres des documentaires.
Romans et bandes dessinées : 14+25=520+820=1320 des livres.
Documentaires : 2020−1320=720 des livres, soit 360 ÷ 20 × 7 = 126 livres.

Nora a 48 €. Elle dépense 13 de son argent au cinéma, puis les 34 de ce qui lui reste pour un livre.
Cinéma : 48 ÷ 3 = 16 €. Il reste 48 − 16 = 32 €.
Livre : les 34 de 32 € : 32 ÷ 4 = 8, puis 8 × 3 = 24 €. Il reste à Nora 32 − 24 = 8 €.

Comparer à la moitié. On écrit 12 avec le même dénominateur : romans et bandes dessinées font 1320 des livres, et 12=1020. Comme 1320>1020, cela fait plus de la moitié des livres.

Réflexe — je repère le tout de chaque fraction. Parts d’un même tout : j’additionne les fractions, et la part restante vaut 1 moins leur somme. Fraction « du reste » : je calcule d’abord le reste.

Attention — les 34 du reste ne sont pas les 34 du total. Pour Nora, les 34 de 48 € feraient 36 €, plus que les 32 € qui lui restent : impossible !

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Pour aller plus loin

Rappel — les quotients égaux, la simplification et la comparaison de fractions (en les écrivant au même dénominateur) sont traités dans le chapitre Fractions : quotients égaux & simplification.

Pour la suite — multiplier deux fractions entre elles, prendre une fraction d’une fraction (« les trois quarts des deux cinquièmes »), diviser par une fraction et calculer avec des fractions négatives se verra en 4e.

À retenir
  • Même dénominateur : on additionne (ou on soustrait) les numérateurs et on garde le dénominateur, puis on simplifie. On n’additionne jamais les dénominateurs.
  • Un entier s’écrit comme une fraction de n’importe quel dénominateur : 2=147 ; une fraction plus grande que 1 s’écrit entier + fraction inférieure à 1 : 196=3+16.
  • Fraction × entier : on multiplie seulement le numérateur, le dénominateur ne change pas : 6×58=308=154.
  • Dénominateurs différents : si le plus grand est un multiple de l’autre, il sert de dénominateur commun ; sinon, on cherche un dénominateur commun dans ses multiples. On multiplie le numérateur et le dénominateur de chaque fraction par le même nombre.
  • Fraction d’une quantité : on divise par le dénominateur, puis on multiplie par le numérateur ; la part restante d’un tout vaut 1 moins les parts connues.

Questions fréquentes

Comment additionner deux fractions qui ont le même dénominateur ?

On additionne les numérateurs et on garde le dénominateur : 4/13 + 7/13 = 11/13. On n’additionne jamais les dénominateurs, et on simplifie le résultat si c’est possible.

Comment soustraire une fraction d’un nombre entier ?

On écrit l’entier comme une fraction qui a le même dénominateur : 4 = 24/6, donc 4 − 5/6 = 24/6 − 5/6 = 19/6. Et 19/6 s’écrit aussi 3 + 1/6.

Comment multiplier une fraction par un nombre entier ?

On multiplie le numérateur par l’entier et on garde le dénominateur : 6 × 5/8 = 30/8 = 15/4. C’est comme ajouter 6 fois 5/8. On ne multiplie jamais le dénominateur, et le résultat est parfois un entier : 15 × 4/5 = 60/5 = 12.

Comment additionner deux fractions de dénominateurs différents ?

Si le plus grand dénominateur est un multiple de l’autre, il sert de dénominateur commun : 5/6 + 1/18 = 15/18 + 1/18 = 16/18 = 8/9. Sinon, on écrit les multiples du plus grand dénominateur jusqu’à trouver un multiple de l’autre : pour 1/6 + 3/4, 12 convient, et 2/12 + 9/12 = 11/12. Le produit des dénominateurs convient toujours, mais il donne de plus grands nombres.

Comment calculer une fraction d’une quantité ?

On divise la quantité par le dénominateur, puis on multiplie par le numérateur : les 3/5 de 45 € font 45 ÷ 5 × 3 = 27 €. Si la fraction porte sur ce qui reste, on calcule d’abord la quantité restante.

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