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La notion de proportionnalité en 4ème est à lier à la notion de tableau: pour bien comprendre la proportionnalité, il faut faire des tableaux. I. Définitions et outils 1. Coefficient de proportionnalité Définition Dire que deux séries de grandeurs sont proportionnelles signifie que l'on peut passer des valeurs de l'une aux valeurs de l'autre en multipliant toujours par le même nombre. Ce nombre est appelé coefficient de proportionnalité. On présente souvent les situations de proportionnalité à l'aide d'un tableau; 2. Tableau de proportionnalité Exemple Imaginons que je télécharge plusieurs fichiers sur mon ordinateur et que je note à chaque fois le temps pris pour obtenir chaque fichier et sa taille. Imaginons également (ce qui est un peu plus fantaisiste) que ma vitesse de téléchargement est constante! Avec ces données on peut remplir le tableau suivant: Taille du fichier (en Mo) 110 110 242 242 154 154 Durée du téléchargement (en s) 5 5 11 11 7 7 On observe, si on est un peu perspicace, que l'on peut passer des valeurs d'une série aux valeurs de l'autre en multipliant toujours par le même nombre!
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On se ramène à un total égal à 100, dans les mêmes proportions. a) Déterminer un pourcentage Exemple Un alliage pesant 240g contient 60g d'or. Quel est le pourcentage d'or de cet alliage? Utilisons un tableau de proportionnalité pour représenter la situation. Masse d'or (en grammes) 60? Masse totale (en grammes) 240 100 On complète le tableau de proportionnalité avec la méthode la plus appropriée. Par exemple, on peut déterminer le coefficient de proportionnalité en calculant 240 ÷ 60 = 4. On complète la dernière case en calculant 100 ÷ 4 = 25. Donc il y a 25% d'or dans cet alliage. b) Appliquer un pourcentage Il y a 5% des élèves du collège qui jouent au basket. Cela signifie que s'il y avait 100 élèves dans le collège, alors 5 joueraient au basket. En réalité, il y a 540 élèves dans le collège. Combien d'élèves jouent au basket? Représentons la situation à l'aide d'un tableau de proportionnalité. Nombre d'élèves jouant au basket 5? Nombre total d'élèves 540 Pour obtenir le nombre d'élèves qui jouent au basket, on multiplie 540 par $\frac{5}{100}$.
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4×... =10 C'est le nombre ${10 \over 4} = 2, 5$ 6×2, 5=15 C En utilisant les propriétés du tableau de proportionnalité Propriété 1: Dans un tableau de proportionnalité, on peut: - multiplier/diviser une colonne par un nombre - ajouter/soustraire des colonnes entre elles.
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Il a payé 4€25 pour cet achat. Aujourd'hui, il doit retourner à la boulangerie et en rapporter 3 baguettes. Pouvez-vous calculer combien il devra payer son achat grace à un tableau de proportionnalité? Résolution Nous savons par intuition et par expérience que le prix à payer est proportionnel au nombre d'articles. Nombre de baguettes achetées 3 3 Prix payé (en €) 4, 25 4, 25 x =? x=\? Ce tableau de proportionnalité nous donne l'égalité suivante: 5 4, 25 = 3 x \frac{5}{4, 25} = \frac{3}{x} On peut alors appliquer la propriété appelée "égalité des produits en croix": 5 × x = 3 × 4, 25 5 \times x = 3 \times 4, 25 Ce qui nous donne la valeur de x x en faisant: x = 3 × 4, 25 5 = 2, 55 x = \frac{3\times 4, 25}{5} = 2, 55 Conclusion Louis paiera 2, 55 € 2, 55€ pour les trois baguettes. 4. Représentation graphique Propriété Si on représente, dans un repère du plan, une situation de proportionnalité, alors, on obtient des points alignés avec l'origine du repère. Si une situation est représentée par un graphique dont les points sont alignés avec l'origine du repère, alors cette représentation graphique illustre une situation de proportionnalité.
Qu'est-ce que le coefficient de proportionnalité?? Quel est le bénéfice dégagé, la première semaine, sur la vente d'un petit pain? Le bénéfice pour un pain est donc de 0, 40 €. Pourquoi 0, 40 €? C'est la même valeur que les rapports que nous avons calculés! Eh oui! Car les rapports représentent le bénéfice total d'une semaine divisé par le nombre de pains vendus, soit: bénéfice total d'une semaine nombre de pains vendus = 0, 40 Ces rapports sont donc le bénéfice pour un seul pain. Et nous voyons que: bénéfice = 0, 4 × nombre de pains vendus Plus on vend de pains plus le bénéfice est grand. Et moins on en vend... Nous pouvons dire que: Le bénéfice varie de la même façon que le nombre de pains au chocolat vendus. Quand on vend un pain le bénéfice augmente de 0, 40 €, quand on en vend deux il augmente de 0, 40 € × 2, et ainsi de suite. Nous voyons que notre rapport 0, 4 détermine quelle portion du prix des pains sera un bénéfice: on l'appelle un coefficient. C'est parce que les rapports sont égaux (= 0, 4) que nous dirons qu'il y a proportionnalité entre le nombre de pains vendus et le bénéfice obtenu.
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