Les nombres rationnels

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Un rationnel est un quotient d’entiers dont on peut transformer l’écriture sans changer la valeur.

Les nombres rationnels

Objectifs

  • Reconnaître un rationnel.
  • Simplifier et gérer les signes.
  • Comparer et additionner exactement.

Écrire un quotient d’entiers

Un nombre rationnel est un nombre qui peut s’écrire \(\frac{a}{b}\), où \(a\) et \(b\) sont des entiers relatifs et \(b\ne0\). Le dénominateur indique une division possible, jamais une division par zéro. Chaque entier est rationnel, car \(n=\frac n1\). Une fraction n’est pas forcément comprise entre zéro et un.

Dans le partage fictif, quelle quantité de galette reçoit chacune des trois amies ?

Voir la solution après avoir cherché
On partage la quantité totale \(2\) en \(3\) parts égales.
Chacune reçoit \(\frac23\) de galette.
Le nombre \(\frac23\) est rationnel : numérateur et dénominateur sont entiers, et \(3\ne0\).

Quelle écriture ne définit pas un nombre rationnel ?

  1. \(\frac{-5}{2}\)
  2. \(\frac7{0}\)
  3. \(\frac01\)
La division par zéro n’est pas définie ; le numérateur peut en revanche être nul.

Une même valeur, plusieurs écritures

Multiplier ou diviser le numérateur et le dénominateur par un même entier non nul conserve le quotient. Simplifier consiste à utiliser un diviseur commun pour obtenir une écriture plus simple. Le signe peut être placé devant la fraction ou au numérateur ; deux signes négatifs donnent un quotient positif.

Simplifie \(\frac{-12}{18}\) et explique chaque changement.

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Les entiers \(12\) et \(18\) sont divisibles par \(6\).
\(\frac{-12}{18}=\frac{-12\div6}{18\div6}=-\frac23\).
On a divisé les deux termes par le même entier non nul : la valeur reste identique.
flowchart LR
A[Quotient initial] --> B[Facteur commun non nul]
B --> C[Diviser les deux termes]
C --> D[Meme valeur]

Quelle fraction est égale à \(\frac34\) ?

  1. \(\frac68\)
  2. \(\frac35\)
  3. \(\frac74\)
On multiplie les deux termes par \(2\) : \(\frac34=\frac68\).

Comparer et calculer exactement

Avec un dénominateur commun positif, on compare les numérateurs. Pour additionner des fractions, on les réécrit avec un même dénominateur, puis on additionne les numérateurs. On ne remplace pas un quotient exact par un arrondi sans le signaler.

Calcule exactement \(\frac34+\frac16\).

Voir la solution après avoir cherché
Un dénominateur commun est \(12\). On écrit \(\frac34=\frac9{12}\) et \(\frac16=\frac2{12}\).
La somme vaut \(\frac9{12}+\frac2{12}=\frac{11}{12}\).
Le résultat est inférieur à \(1\), ce qui est cohérent avec une portion de trois quarts augmentée d’un sixième.

Pour comparer \(\frac{-3}{5}\) et \(\frac{-1}{5}\), que conclure ?

  1. \(-\frac35<-\frac15\)
  2. \(-\frac35>-\frac15\)
  3. Ils sont égaux
Le dénominateur commun est positif et \(-3<-1\). Sur une droite graduée, le nombre le plus à gauche est le plus petit.

Erreurs fréquentes

Résumé

Comprendre le quotient aide à partager, comparer et calculer sans perdre la valeur exacte.

Sources et exemples

Tous les nombres des exemples sont des données fictives ou des calculs démontrés ; aucun prix réel ni statistique n’est employé. Les propriétés sont justifiées par conservation du quotient et réécriture à dénominateur commun.

Cartes mémo

Réponds avant de retourner chaque carte.

Rationnel
Quotient \(\frac ab\) d’entiers avec \(b\ne0\).
Écritures équivalentes
Plusieurs fractions peuvent représenter le même nombre.
Simplification
Diviser les deux termes par un même entier non nul.
Dénominateur commun
Permet de comparer ou additionner des parts de même taille.
Signe
Deux termes de même signe donnent un quotient positif.

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