Définition
Sur une droite graduée, le nombre relatif qui permet de repérer un point s’appelle son abscisse.
Exemple
Définition
Dans un repère du plan, la position d’un point est représentée par deux nombres relatifs :
● le premier est lu sur l’axe horizontal : c’est l’abscisse du point ;
● le second est lu sur l’axe vertical : c’est l’ordonnée du point.
Les deux nombres sont les coordonnées du point.
Exemple
Propriété
Pour calculer la somme de deux fractions, on les transforme si nécessaire pour avoir deux fractions de même dénominateur, puis :
● on additionne les numérateurs ;
● et on garde le dénominateur commun.
Quels que soient les nombres \(\mathcal a\), \(\mathcal b\) et \(\mathcal c\), avec \(\mathcal c\) différent de 0 :
Exemples
Propriété
Pour additionner deux nombres relatifs de même signe :
● on additionne les parties numériques des deux nombres ;
● on met devant le résultat obtenu le signe commun aux deux nombres.
Exemples
● A = (−6) + (−2) = (−8)
● B = (+7) + (+2) = (+9)
Propriété
Pour additionner deux nombres relatifs de signes différents :
● on soustrait la plus petite partie numérique de la plus grande ;
● on met devant le résultat obtenu le signe du nombre qui a la plus grande partie numérique.
Exemples
● C = (−8) + (+3) = (−5)
● D = (−7) + (+10) = (+3)
Remarque
Pour effectuer une somme, on peut déplacer et regrouper les termes dans l’ordre que l’on veut.
Par exemple,
E = (−25) + (+37) + (−75) + (+13)
E = (+37) + (+13) + (−25) + (−75)
E = (+50) + (−100)
E = (−50)
Définition
Lorsqu’on a agrandi ou réduit une figure, les dimensions de la figure obtenue sont proportionnelles à celles de la figure de départ et les mesures des angles sont conservées.
Si le coefficient de proportionnalité est supérieur à 1, c’est un agrandissement.
Si le coefficient de proportionnalité est inférieur à 1, c’est une réduction.
Exemple
Dans la figure ci-dessous, le coefficient de proportionnalité est 1,4.
Chaque longueur des côtés de ABCDE est multipliée par 1,4 pour obtenir les longueurs des côtés de GHJKL. Les mesures des angles sont conservées.
Par exemple, \(\widehat A\) = \(\widehat G\) = \(70°\).
Remarque
Le polygone 2 est un agrandissement du polygone 1.
Le polygone 1 est une réduction du polygone 2.
Propriété
Quand on agrandit ou on réduit une figure, si les dimensions sont multipliées par \(\mathcal k\), alors l’aire est multipliée par \(\mathcal k²\).
Remarque
Si les dimensions sont divisées par \(\mathcal k\), alors l’aire est divisée par \(\mathcal k²\).
Exemple
Un rectangle a une aire de 30 cm².
On multiplie chacune de ses dimensions par 5.
● Quelle est l’aire du rectangle agrandi ?
Les dimensions sont multipliées par 5 (ici \(k = 5\)) donc l’aire est multipliée par 25 (\(k² = 5² = 25\)).
L’aire après agrandissement est donc 750 cm² (car \(30 × 25 = 750\)).
Propriété
Quand on agrandit ou on réduit un solide, si les dimensions sont multipliées par \(\mathcal k\), alors le volume est multiplié par \(\mathcal k^3\).
Remarque
Si les dimensions sont divisées par \(\mathcal k\), alors le volume est divisé par \(\mathcal k^3\).
Exemple
Un parallélépipède rectangle a un volume de 125 cm3.
Chacune de ses dimensions est multipliée par 2.
● Quel est le volume du parallélépipède rectangle agrandi ?
Les dimensions sont multipliées par 2 (ici \(k = 2\)) donc le volume est multiplié par 8 (\(k^3 = 2^3 = 8\)).
Le volume du parallélépipède rectangle agrandi est donc de 1 000 cm3 (car \(125 × 8 = 1 000\)).
Définition
● Le périmètre d’une figure plane est la longueur du contour qui la délimite.
● L’aire d’une figure plane est la mesure de sa surface intérieure. Elle est délimitée par son contour.
Exemple
Remarque
L’aire et le périmètre d’une figure ne varient pas toujours dans le même sens.
Par exemple, l’aire de la figure (1) est plus grande que l’aire de la figure (2) mais le périmètre de la figure (1) est plus petit que le périmètre de la figure (2).
Propriété
Pour calculer l’aire \(\mathcal A\) d’un carré, on multiplie la longueur \(\mathcal c\) de son côté par elle-même :
\[\mathcal A=c\times c\]
Exemple
L’aire d’un carré de côté 2,5 cm est (en cm²) :
\(\mathcal A=2,5\times 2,5\)
\(\mathcal A=6,25\)
Propriété
Pour calculer l’aire \(\mathcal A\) d’un disque, on multiplie son rayon \(\mathcal r\) par lui-même et on multiplie ce résultat par \(\pi\) :
\[\mathcal A=\pi\;\times\;\mathcal r\;\times\;\mathcal r\]
Exemple
L’aire d’un disque de rayon 3 cm est (en cm²) :
\(\mathcal A=\pi\;\times\;3\;\times\;3\)
\(\mathcal A\approx28,3\) (avec \(\pi\approx3,14\))
Propriété
Pour calculer l’aire \(\mathcal A\) d’un parallélogramme, on multiplie la longueur \(\mathcal a\) d’un côté par la hauteur \(\mathcal h\) correspondant à ce côté, exprimée dans la même unité :
\({\cal A} = a × h\)
Remarque
Il faut sélectionner la hauteur correspondant au côté.
Propriété
Pour calculer l’aire \(\mathcal A\) d’un rectangle, on multiplie sa longueur par sa largeur, exprimées dans la même unité :
\({\cal A} = \) L \(\times\) \(\ell\)
Exemple
L’aire d’un rectangle de longueur 5 cm et de largeur 3,6 cm est (en cm²) :
\({\cal A} = 5 × 3,6\)
\({\cal A} = 18\)
Propriété
Pour calculer l’aire \(\mathcal A\) d’une sphère de rayon \(\mathcal r\), on applique la formule :
\({\cal A} = 4 × \pi × r²\)
Propriété
Pour calculer l’aire \(\mathcal A\) d’un triangle, on multiplie la dimension d’un de ses côtés par la hauteur correspondante (exprimées dans la même unité) et on divise ce produit par 2 :
\({\cal A} = (a × h) ÷ 2\)
Exemple
L’aire du triangle ABC ci-dessous est (en cm²) :
\({\cal A} = (3 × 1) ÷ 2 = 1,5\)
Propriété
Pour calculer l’aire \(\mathcal A\) d’un triangle rectangle, on multiplie les dimensions des deux côtés de l’angle droit (exprimées dans la même unité) et on divise ce produit par 2 :
\({\cal A} = (a × h) ÷ 2\)
Exemple
L’aire du triangle rectangle EFG ci-dessous est (en cm²) :
\({\cal A} = (4 × 1,5) ÷ 2\)
\({\cal A} = 3\)
Définitions
● L’algorithmique est la méthode qui vise à créer des algorithmes, c’est-à-dire à déterminer les différentes étapes et actions à mettre en place pour répondre à un problème donné.
● La programmation est la traduction de ces étapes et actions dans un langage compréhensible par un ordinateur : le langage de programmation.
Définition
Pour se repérer dans un parallélépipède rectangle (ou pavé droit), on a besoin de trois coordonnées : l’abscisse, l’ordonnée et l’altitude.
Remarque
L’altitude est aussi appelée cote.
Exemple
Dans le parallélépipède rectangle ci-dessous, A a pour coordonnées (0 ; 0 ; 0), D a pour coordonnées (2 ; 0 ; 0), E a pour coordonnées (0 ; 0 ; 3) et G a pour coordonnées (2 ; 4 ; 3).
Définition
Deux angles sont adjacents quand :
● ils ont le même sommet ;
● ils ont un côté commun ;
● et ils sont tracés de part et d’autre de ce côté commun.
Exemples
● \(\widehat {x{\rm{O}}y}\) et \(\widehat {y{\rm{O}}z}\) sont adjacents, mais \(\widehat {x{\rm{O}}y}\) et \(\widehat {x{\rm{O}}z}\) ne sont pas adjacents.
● \(\widehat {t{\rm{O}}s}\) et \(\widehat {s{\rm{O'}}v}\) ne sont pas adjacents.
Définitions
Soit deux droites (\(\mathcal d\)) et (\(\mathcal d\)’) coupées par une sécante (\(\mathcal e\)) en A et B.
● Les angles 1 et 2 sont appelés angles alternes-internes. Ils sont situés de part et d’autre de la sécante (\(\mathcal e\)) et « entre » les deux droites (\(\mathcal d\)) et (\(\mathcal d\)’), et ils n’ont pas le même sommet.
● Les angles 1 et 3 de sommets A et B sont appelés angles correspondants. Ils sont situés d’un même côté de la sécante (\(\mathcal e\)), et l’un est « entre » les deux droites (\(\mathcal d\)) et (\(\mathcal d\)’) et l’autre non.
Propriétés
Si deux droites sont parallèles et sont coupées par une sécante, alors elles forment :
● des angles alternes-internes de même mesure ;
● et des angles correspondants de même mesure.
Exemple
Les droites (\(\mathcal d\)) et (\(\mathcal d\)’) sont parallèles, donc :
● les angles 1 et 2 ont même mesure car ce sont des angles alternes-internes, définis par deux droites parallèles et la sécante (\(\mathcal e\)) ;
● les angles 1 et 3 ont même mesure car ce sont des angles correspondants, définis par deux droites parallèles et la sécante (\(\mathcal e\)).
Propriété (conséquence)
Si deux droites sont parallèles et qu’une troisième est perpendiculaire à l’une, alors elle est perpendiculaire à l’autre.
Propriétés (réciproques)
● Si deux droites coupées par une sécante forment deux angles alternes-internes de même mesure, alors ces deux droites sont parallèles.
● Si deux droites coupées par une sécante forment deux angles correspondants de même mesure, alors ces deux droites sont parallèles.
Exemple
Les angles \(\widehat {x{\rm{A}}y'}\;\)et \(\widehat {x{\rm{B}}z'}\) sont des angles correspondants définis par les droites (\(\mathcal yy\)’) et (\(\mathcal zz\)’), et la sécante (\(\mathcal xx\)’). De plus, \(\widehat {x{\rm{A}}y'}\;\) = \(\widehat {x{\rm{B}}z'}\) (= 60°) donc les droites (\(\mathcal yy\)’) et (\(\mathcal zz\)’) sont parallèles.
Définition
Deux angles sont complémentaires quand la somme de leurs mesures est 90°.
Exemple
\({\rm{\widehat A}}\) = 50° et \({\rm{\widehat B}}\) = 40°.
\(\widehat {{\rm{A}}}\) et \({\rm{\widehat B}}\) sont complémentaires (50° + 40° = 90°).
Définition
Deux angles sont supplémentaires quand la somme de leurs mesures est 180°.
Exemple
\({\rm{\widehat C}}\) = 150° et \({\rm{\widehat D}}\) = 30°.
\(\widehat {{\rm{C}}}\) et \({\rm{\widehat D}}\) sont supplémentaires (150° + 30° = 180°).
Définitions
Soit deux droites (\(\mathcal d\)) et (\(\mathcal d\)’) coupées par une sécante (\(\mathcal e\)) en A et B.
● Les angles 1 et 2 sont appelés angles alternes-internes. Ils sont situés de part et d’autre de la sécante (\(\mathcal e\)) et « entre » les deux droites (\(\mathcal d\)) et (\(\mathcal d\)’), et ils n’ont pas le même sommet.
● Les angles 1 et 3 de sommets A et B sont appelés angles correspondants. Ils sont situés d’un même côté de la sécante (\(\mathcal e\)), et l’un est « entre » les deux droites (\(\mathcal d\)) et (\(\mathcal d\)’) et l’autre non.
Propriétés
Si deux droites sont parallèles et sont coupées par une sécante, alors elles forment :
● des angles alternes-internes de même mesure ;
● et des angles correspondants de même mesure.
Exemple
Les droites (\(\mathcal d\)) et (\(\mathcal d\)’) sont parallèles, donc :
● les angles 1 et 2 ont même mesure car ce sont des angles alternes-internes, définis par deux droites parallèles et la sécante (\(\mathcal e\)) ;
● les angles 1 et 3 ont même mesure car ce sont des angles correspondants, définis par deux droites parallèles et la sécante (\(\mathcal e\)).
Propriété (conséquence)
Si deux droites sont parallèles et qu’une troisième est perpendiculaire à l’une, alors elle est perpendiculaire à l’autre.
Propriétés (réciproques)
● Si deux droites coupées par une sécante forment deux angles alternes-internes de même mesure, alors ces deux droites sont parallèles.
● Si deux droites coupées par une sécante forment deux angles correspondants de même mesure, alors ces deux droites sont parallèles.
Exemple
Les angles \(\widehat {x{\rm{A}}y'}\;\)et \(\widehat {x{\rm{B}}z'}\) sont des angles correspondants définis par les droites (\(\mathcal yy\)’) et (\(\mathcal zz\)’), et la sécante (\(\mathcal xx\)’). De plus, \(\widehat {x{\rm{A}}y'}\;\) = \(\widehat {x{\rm{B}}z'}\) (= 60°) donc les droites (\(\mathcal yy\)’) et (\(\mathcal zz\)’) sont parallèles.
Définition
Deux angles sont opposés par le sommet quand :
● ils ont le même sommet ;
● et ils ont leurs côtés dans le prolongement l’un de l’autre.
Propriété
Si deux angles sont opposés par le sommet, alors ils ont même mesure.
Exemple
\(\widehat {x{\rm{A}}y}\) et \(\widehat {x'{\rm{A}}y'}\) sont opposés par le sommet, donc \(\widehat {x{\rm{A}}y}\) = \(\widehat {x'{\rm{A}}y'}\).
Définition
Deux angles sont complémentaires quand la somme de leurs mesures est 90°.
Exemple
\({\rm{\widehat A}}\) = 50° et \({\rm{\widehat B}}\) = 40°.
\(\widehat {{\rm{A}}}\) et \({\rm{\widehat B}}\) sont complémentaires (50° + 40° = 90°).
Définition
Deux angles sont supplémentaires quand la somme de leurs mesures est 180°.
Exemple
\({\rm{\widehat C}}\) = 150° et \({\rm{\widehat D}}\) = 30°.
\(\widehat {{\rm{C}}}\) et \({\rm{\widehat D}}\) sont supplémentaires (150° + 30° = 180°).
Définition
Une fonction \(\mathcal f\) est un processus qui, à chaque valeur d’un nombre \(\mathcal x\), appelé variable, associe un unique nombre \(\mathcal f(x)\).
Le nombre \(\mathcal f(x)\) est l’image de \(\mathcal x\) par la fonction \(\mathcal f\).
Le nombre \(\mathcal x\) est un antécédent de \(\mathcal f(x)\).
Exemple
Soit un rectangle de longueur \(\mathcal x\) + 2 et de largeur \(\mathcal x\).
À chaque valeur de \(\mathcal x\) correspond une valeur unique pour l’aire du rectangle.
Soit \(\mathcal f\) la fonction qui à \(\mathcal x\) associe l’aire du rectangle.
On peut présenter une fonction sous trois formes : algébrique (expression algébrique), numérique (tableau de valeurs) ou graphique (représentation graphique).
Exemple (suite)
Soit \(\mathcal f\) la fonction qui à \(\mathcal x\) associe l’aire du rectangle de l’exemple précédent.
● Expression algébrique
\(\mathcal f\) : \(\mathcal x\) ↦ \(\mathcal x\)(\(\mathcal x\) + 2)
Le nombre \(\mathcal x\)(\(\mathcal x\) + 2) est l’image de \(\mathcal x\) par la fonction \(\mathcal f\). On note \(\mathcal f\)(\(\mathcal x\)) = \(\mathcal x\)(\(\mathcal x\) + 2).
Le nombre \(\mathcal x\) est l’antécédent de \(\mathcal x\)(\(\mathcal x\) + 2).
● Tableau de valeurs
Le tableau de valeurs est formé de quelques valeurs de \(\mathcal x\) et de leurs images par la fonction \(\mathcal f\).
\(\mathcal x\) | 1 | 2 | 3 | 4 |
\(\mathcal f(x)\) | 3 | 8 | 15 | 24 |
● Représentation graphique
La représentation graphique de la fonction \(\mathcal f\) est formée de l’ensemble des points de coordonnées \(\mathcal (x ; f(x)\)).
Définition
Un arbre de probabilité est un schéma qui permet de modéliser une situation de probabilité.
Chaque branche de l’arbre conduit à une des issues possibles de l’expérience aléatoire.
Exemples
● On lance une pièce de monnaie équilibrée et on se demande quelle est la probabilité d’obtenir « pile ». On peut modéliser l’expérience avec l’arbre suivant.
On a 1 chance sur 2 d’obtenir « pile ».
● On lance deux pièces de monnaie équilibrées et on se demande quelle est la probabilité d’obtenir « deux fois pile ». On peut modéliser l’expérience avec l’arbre suivant.
On a 1 chance sur 4 d’obtenir « deux fois pile ».
Propriété
● Augmenter une grandeur de \(\mathcal p\) % revient à la multiplier par \(\left( {1 + \frac{p}{{100}}} \right)\).
● Diminuer une grandeur de \(\mathcal p\) % revient à la multiplier par \(\left( {1 - \frac{p}{{100}}} \right)\).
Exemples
● Un t-shirt coute 19 €.
Son prix augmente de 5 %.
\(1 + \dfrac{{5}}{{100}} = 1,05\) et \(19 \times 1,05 = 19,95\)
Son nouveau prix est 19,95 €.
● Un t-shirt coute 19 €.
Le vendeur fait une remise de 15 %.
\(1 - \dfrac{{15}}{{100}} = 0,85\) et \(19 \times 0,85 = 16,15\)
Son nouveau prix est 16,15 €.