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Sujet CRPE 2026 Mathématiques · Groupement 1 : corrigé

Exercice 1 – Tableur, expressions et équations, pourcentages (5 points)Voir le corrigé ↓

Voici les prix d'entrée pratiqués par un musée pour les groupes scolaires.

Adulte : \(16\) €
Enfant : \(8\text{,}50\) €

Réduction de \(15\,\%\) du montant global pour les groupes de \(50\) personnes et plus (adultes et enfants).

Partie A

Une directrice décide d'organiser une visite scolaire dans ce musée pour les élèves de son école. Afin de préparer la facturation, elle élabore la feuille de calcul suivante dans un tableur :

Feuille de calcul : colonnes Visiteurs, Nombre, Prix en €, Total. Lignes : Adultes 7 à 16,00 ; CP 14, CE1 15, CE2 12, CM1 13, CM2 18 à 8,50 ; ligne 8 Total ; ligne 9 Total après réduction
A.1
Donner une formule qui peut être saisie en D2 puis étirée vers le bas jusqu'en D7 pour calculer le montant des visites adultes et élèves.
A.2
Donner une formule qui peut être saisie en D8 permettant de calculer le montant total de la facture avant la réduction, à partir des cellules de la colonne D.
A.3
L'effectif du groupe étant supérieur à \(50\), donner une formule qui peut être saisie en D9 pour calculer le montant total de la facture après la réduction.

Partie B

En raison de contraintes logistiques la directrice ne souhaite pas amener plus de \(50\) personnes. Elle propose dans un premier temps cette visite uniquement aux \(41\) élèves de cycle \(2\) accompagnés de \(4\) adultes.

On souhaite déterminer le coût de la visite en fonction du nombre d'élèves réellement présents le jour de la visite.

B.1
Soit \(n\) le nombre d'élèves participant à la visite. Exprimer en fonction de \(n\) le coût total de cette visite sachant que les élèves sont accompagnés de \(4\) adultes.
B.2
L'école a payé au musée \(378\text{,}50\) €. Combien d'élèves ont participé à la sortie sachant qu'ils étaient accompagnés de \(4\) adultes ?

Partie C

La directrice fait appel à un organisme de voyage afin de planifier le transport des \(41\) élèves de cycle \(2\) jusqu'au musée qui est situé à \(85\) kilomètres de son école. Le temps estimé du trajet entre l'école et le musée est d'une heure et dix minutes.

C.1
Calculer la vitesse moyenne de l'autocar sur ce trajet, en kilomètre par heure, arrondie à l'unité.
C.2
Calculer le coût total du transport pour ce voyage aller-retour, sachant que le carburant et les frais de péage sont à la charge du client.
Caractéristiques de l'autocar :
Nombre de places : \(63\)
Longueur : \(13\) mètres
Masse : \(28\) tonnes
Capacité du réservoir : \(500\) litres
Consommation moyenne \(30\) L / \(100\) km
Émission de CO₂ : \(74\) g / voyageur / km
Prix du gazole : \(1\text{,}60\) € le litre
Coût du péage par trajet : \(13\text{,}90\) €

Forfait journalier de mise à disposition du bus avec chauffeur : \(150\text{,}00\) €
Voir le corrigé de l'exercice 1

A.1

Corrigé

En D2 : =B2*C2

Pour comprendre en détail

Méthode

Sur la ligne 2, le nombre d'adultes est en B2 et leur prix unitaire en C2. Le montant est donc le produit =B2*C2. Toute formule commence par le signe =.

Quand on étire la formule vers le bas, le tableur adapte les références ligne par ligne (références relatives) : en D3 on obtient =B3*C3, …, en D7 =B7*C7. Il n'y a donc pas besoin du signe $.

Valeurs obtenues
CelluleCalculRésultat
D2\(7\times16\)\(112\) €
D3\(14\times8\text{,}5\)\(119\) €
D4\(15\times8\text{,}5\)\(127\text{,}5\) €
D5\(12\times8\text{,}5\)\(102\) €
D6\(13\times8\text{,}5\)\(110\text{,}5\) €
D7\(18\times8\text{,}5\)\(153\) €
Erreurs fréquentes : oublier le = (le tableur affiche alors le texte tel quel) ; écrire =7*16 (la formule ne s'adapte plus quand on l'étire, et elle ne réutilise pas les cellules) ; écrire =B2+C2.

A.2

Corrigé

En D8 : =SOMME(D2:D7) ou =D2+D3+D4+D5+D6+D7

Pour comprendre en détail

Méthode

La plage D2:D7 désigne toutes les cellules de D2 à D7. La fonction SOMME les additionne.

Attention : la plage s'arrête en D7. Écrire =SOMME(D2:D8) dans D8 créerait une référence circulaire (la cellule dépendrait d'elle-même).

Résultat

\(112+119+127\text{,}5+102+110\text{,}5+153 = 724\) € avant réduction.

Effectif total : \(7+14+15+12+13+18=79\) personnes, ce qui est bien supérieur à \(50\) : la réduction s'applique (cf. question suivante).

A.3

Corrigé

En D9 : =D8*0,85 ou =D8-D8*0,15

Pour comprendre en détail

À retenir. Diminuer une quantité de \(t\,\%\) revient à la multiplier par \(1-\dfrac{t}{100}\). Ici : \(1-\dfrac{15}{100}=0\text{,}85\).
Méthode

Montant après réduction : \(\text{D8}\times 0\text{,}85\). La formule équivalente =D8-D8*0,15 calcule le montant de la réduction (\(15\,\%\) de D8) puis le soustrait.

Résultat

\(724\times0\text{,}85=615\text{,}4\) €. (La réduction vaut \(724\times0\text{,}15=108\text{,}6\) € et \(724-108\text{,}6=615\text{,}4\).)

Erreurs fréquentes : écrire =D8*0,15 (on obtient le montant de la réduction, pas le prix à payer) ; écrire =D8-0,15 (on retire \(0\text{,}15\) €, pas \(15\,\%\)).

B.1

Corrigé

\(P(n)=4\times16+n\times8\text{,}50=64+8\text{,}5\,n\) (en euros).

Pour comprendre en détail

Méthode
  • 4 adultes à \(16\) € : \(4\times16=64\) € (coût fixe).
  • \(n\) élèves à \(8\text{,}50\) € : \(8\text{,}5\,n\) € (coût variable).

Coût total : \(P(n)=64+8\text{,}5\,n\).

Pourquoi sans réduction ?

Le groupe compte \(n+4\) personnes avec \(n\le41\), donc au plus \(45\) personnes : c'est moins de \(50\), la réduction de \(15\,\%\) ne s'applique pas. Ce point est à signaler dans une copie.

Vérification

Pour \(n=41\) : \(P(41)=64+8\text{,}5\times41=64+348\text{,}5=412\text{,}5\) €.

B.2

Corrigé

On résout \(64+8\text{,}5\,n=378\text{,}5\) :

\(8\text{,}5\,n=378\text{,}5-64=314\text{,}5\), donc \(n=\dfrac{314\text{,}5}{8\text{,}5}=37\).

37 élèves ont participé à la sortie.

Pour comprendre en détail

Méthode : résoudre une équation du premier degré

On cherche \(n\) tel que \(P(n)=378\text{,}5\) :

\[64+8\text{,}5\,n=378\text{,}5 \;\Longleftrightarrow\; 8\text{,}5\,n=378\text{,}5-64 \;\Longleftrightarrow\; 8\text{,}5\,n=314\text{,}5 \;\Longleftrightarrow\; n=\frac{314\text{,}5}{8\text{,}5}=37\]

Vérification et cohérence
  • \(64+8\text{,}5\times37=64+314\text{,}5=378\text{,}5\) ✔
  • \(n=37\) est bien un entier et vérifie \(n\le41\) : la solution a un sens dans le contexte.
À éviter : diviser \(378\text{,}5\) par \(8\text{,}5\) directement, sans retirer d'abord les \(64\) € des adultes (on trouverait \(\approx44\text{,}5\), ce qui n'est même pas un entier).

C.1

Corrigé

\(t=1\text{ h }10\text{ min}=1+\dfrac{10}{60}\text{ h}=\dfrac{7}{6}\text{ h}\)

\(v=\dfrac{d}{t}=\dfrac{85}{\frac{7}{6}}=85\times\dfrac{6}{7}\approx73\) km/h.

La vitesse moyenne est d'environ 73 km/h.

Pour comprendre en détail

À retenir. Vitesse moyenne : \(v=\dfrac{d}{t}\). Les unités doivent être cohérentes : distance en km et durée en h donnent une vitesse en km/h.
Conversion de la durée

\(10\) min \(=\dfrac{10}{60}\) h \(=\dfrac16\) h, donc \(1\) h \(10\) min \(=\dfrac76\) h \(\approx1\text{,}1667\) h.

Calcul

\(v=85\div\dfrac76=85\times\dfrac67=\dfrac{510}{7}\approx72\text{,}86\), soit \(73\) km/h à l'unité.

Autre méthode (proportionnalité)

En \(70\) min, l'autocar parcourt \(85\) km ; en \(60\) min : \(\dfrac{85\times60}{70}\approx72\text{,}86\) km.

Erreur classique : écrire \(t=1\text{,}10\) h. Le temps ne se compte pas en base 10 : \(1\text{,}10\) h \(=1\) h \(6\) min.

C.2

Corrigé

Aller-retour : \(2\times85=170\) km.

Consommation : \(x=\dfrac{170\times30}{100}=51\) L de gazole.

Coût total : \(150+51\times1\text{,}60+2\times13\text{,}90=259\text{,}40\) €.

Le transport coûte 259,40 €.

Pour comprendre en détail

1. Trier les informations

Utiles : consommation, prix du gazole, péage par trajet, forfait journalier, distance. Inutiles ici : nombre de places, longueur, masse, émission de CO₂. Le réservoir de \(500\) L est largement suffisant pour \(51\) L (on peut le vérifier).

2. Carburant
Volume (L)\(30\)\(x\)
Distance (km)\(100\)\(170\)

\(x=\dfrac{30\times170}{100}=51\) L. Coût : \(51\times1\text{,}60=81\text{,}60\) €.

3. Péage

Il est facturé par trajet : un à l'aller, un au retour, soit \(2\times13\text{,}90=27\text{,}80\) €.

4. Forfait

Le forfait est journalier : \(150\) € une seule fois (la sortie a lieu en une journée).

Total

\(150+81\text{,}60+27\text{,}80=259\text{,}40\) €.

Erreurs fréquentes : ne compter que l'aller (\(85\) km) ; oublier de doubler le péage ; doubler le forfait journalier.

📘 Revoir la méthode : fiches Pourcentages et proportionnalité · Calcul littéral et équations dans Les fiches magiques CRPE →

Exercice 2 – Probabilités, statistiques, moyenne et médiane (4 points)Voir le corrigé ↓

Partie A

Afin de financer une partie du coût d'une sortie scolaire, une école organise une tombola. \(500\) tickets à gratter sont proposés à la vente et chaque ticket est vendu \(2\) €.

Le grattage du ticket permet de révéler la mention « Perdu » ou « Gagné » en précisant la nature du lot obtenu. La répartition des lots est donnée ci-dessous :

On tire au hasard un ticket parmi les \(500\) tickets à gratter proposés à la vente. Dans cet exercice, toutes les valeurs des probabilités seront données sous forme de fraction irréductible.

A.1
Déterminer la probabilité que le ticket tiré permette de gagner un lot d'une valeur de \(50\) €.
A.2
Déterminer la probabilité que le ticket tiré permette de gagner un lot d'une valeur strictement supérieure à la mise de départ.
A.3
Déterminer la probabilité que le ticket tiré porte la mention « Perdu ».

Partie B

La directrice regroupe dans le tableau ci-dessous le nombre d'élèves en fonction du nombre de tickets qu'ils ont vendus.

Nombre de tickets vendus467101520
Nombre d'élèves104814123

Ainsi, par exemple, \(10\) élèves ont vendu chacun \(4\) tickets.

B.1
Calculer le nombre moyen de tickets vendus par les élèves. Arrondir à l'unité.
B.2.a
En explicitant la démarche, déterminer la médiane de la série du nombre de tickets vendus.
B.2.b
Interpréter cette valeur dans le contexte de l'exercice.
Voir le corrigé de l'exercice 2

A.1

Corrigé

\(p_1=\dfrac{2}{500}=\dfrac{1}{250}\)

Pour comprendre en détail

À retenir. En situation d'équiprobabilité : \(P(A)=\dfrac{\text{nombre de cas favorables}}{\text{nombre de cas possibles}}\).

Il y a \(500\) tickets possibles, dont \(2\) tickets gagnent un lot de \(50\) €. On simplifie par \(2\) : \(\dfrac{2}{500}=\dfrac{1}{250}\), fraction irréductible comme demandé.

A.2

Corrigé

La mise est de \(2\) €. Les lots strictement supérieurs à \(2\) € sont ceux de \(100\), \(50\), \(10\) et \(5\) €.

\(p_2=\dfrac{1+2+5+20}{500}=\dfrac{28}{500}=\dfrac{7}{125}\)

Pour comprendre en détail

Méthode

La mise est \(2\) € (prix du ticket). Un lot « strictement supérieur » exclut le lot de \(2\) € : celui-ci ne fait que rembourser la mise.

Cas favorables : \(1+2+5+20=28\) tickets. Donc \(\dfrac{28}{500}\), puis on simplifie par \(4\) : \(\dfrac{7}{125}\) (irréductible car \(7\) et \(125=5^3\) n'ont aucun diviseur commun).

Piège : inclure les \(50\) lots de \(2\) € (on obtiendrait \(\dfrac{78}{500}\)). « Gagné » ne veut pas dire « gagner de l'argent » : avec un lot de \(2\) €, le bénéfice est nul.

A.3

Corrigé

Tickets gagnants : \(50+20+5+2+1=78\). Tickets perdants : \(500-78=422\).

\(p_3=\dfrac{422}{500}=\dfrac{211}{250}\)

Pour comprendre en détail

Méthode

Les événements « Gagné » et « Perdu » sont contraires : \(P(\text{Perdu})=1-P(\text{Gagné})=1-\dfrac{78}{500}\).

Le nombre de tickets gagnants est \(78\) : cette fois, les lots de \(2\) € comptent car la mention « Gagné » s'affiche.

\(\dfrac{422}{500}=\dfrac{211}{250}\) (\(211\) est un nombre premier, la fraction est irréductible).

Vérification

\(P(\text{Gagné})=\dfrac{78}{500}=\dfrac{39}{250}\) et \(\dfrac{39}{250}+\dfrac{211}{250}=1\) ✔

B.1

Corrigé

\(\text{moyenne}=\dfrac{10\times4+4\times6+8\times7+14\times10+12\times15+3\times20}{10+4+8+14+12+3}=\dfrac{500}{51}\approx10\)

En moyenne, un élève a vendu environ 10 tickets.

Pour comprendre en détail

À retenir. Moyenne pondérée : \(\bar{x}=\dfrac{\sum n_i x_i}{\sum n_i}\) (somme des valeurs divisée par l'effectif total).
Calcul
  • Nombre total de tickets vendus : \(40+24+56+140+180+60=500\) (on retrouve d'ailleurs les \(500\) tickets de la tombola !).
  • Effectif total : \(10+4+8+14+12+3=51\) élèves.

\(\bar{x}=\dfrac{500}{51}\approx9\text{,}8\), soit \(10\) à l'unité.

Erreur fréquente : faire \(\dfrac{4+6+7+10+15+20}{6}\approx10\text{,}3\) : on oublie les effectifs. Ici la valeur arrondie est proche par hasard, mais la méthode est fausse.

B.2.a

Corrigé

Effectif total : \(N=51\). \(\dfrac{N}{2}=25\text{,}5\) : la médiane est la \(26^{e}\) valeur de la série rangée dans l'ordre croissant.

Nombre de tickets467101520
Nombre d'élèves104814123
Effectifs cumulés croissants101422364851

La \(26^{e}\) valeur est \(10\). La médiane est égale à 10.

Pour comprendre en détail

À retenir. La médiane partage la série ordonnée en deux groupes de même effectif. Si \(N\) est impair, c'est la valeur de rang \(\dfrac{N+1}{2}\) ; si \(N\) est pair, c'est la moyenne des valeurs de rang \(\dfrac N2\) et \(\dfrac N2+1\).
Démarche
  1. \(N=51\), nombre impair : la médiane est la valeur de rang \(\dfrac{51+1}{2}=26\).
  2. On construit la ligne des effectifs cumulés croissants (ECC).
  3. Les \(22\) premières valeurs sont \(\le7\) (ECC de 7 : \(22\)), les \(36\) premières sont \(\le10\) (ECC de 10 : \(36\)). Comme \(22<26\le36\), la \(26^{e}\) valeur vaut 10.

B.2.b

Corrigé

Au moins la moitié des élèves (50 %) ont vendu 10 tickets ou plus.

Pour comprendre en détail

Interprétation complète

La médiane vaut \(10\) tickets : au moins la moitié des élèves ont vendu au plus \(10\) tickets, et au moins la moitié en ont vendu au moins \(10\).

Vérification sur les données
  • Au plus \(10\) tickets : \(36\) élèves sur \(51\), soit \(\approx71\,\%\) ✔
  • Au moins \(10\) tickets : \(51-22=29\) élèves sur \(51\), soit \(\approx57\,\%\) ✔
À éviter : dire « la moitié des élèves a vendu exactement 10 tickets ». La médiane est une valeur de partage, pas un effectif.
S'entraîner sur le même thèmeProbabilités →Statistiques →

📘 Revoir la méthode : fiches Probabilités · Statistiques dans Les fiches magiques CRPE →

Exercice 3 – Pythagore, Thalès, volumes (4,5 points)Voir le corrigé ↓

Des élèves participent à un cross dans un parc. Le parcours est décrit sur le schéma ci-dessous. Les points A, B et E sont alignés. Les points A, C et D sont alignés. ABC est un triangle rectangle en B. Les longueurs suivantes sont exprimées en mètre : \(AE=15\) ; \(AC=65\) ; \(AB=25\) ; \(AD=39\).

Plan de la course : B en haut, C à droite, D à gauche, E en bas, A à l'intersection de (BE) et (CD). Angle droit en B.
Plan de la course
1
Montrer que la longueur \(BC\) est égale à \(60\) mètres.
2
Montrer que les droites \((BC)\) et \((DE)\) sont parallèles.
3
Calculer la longueur totale du parcours \(EBCDE\).
4.a
Pour baliser le parcours, l'enseignant utilise des plots de hauteur totale \(450\) millimètres. On modélise chaque plot de la manière suivante :
  • le socle est assimilé à un pavé droit à base carrée dont les dimensions sont données sur la figure ci-dessous ;
  • la partie supérieure, surmontant ce socle, est assimilée à un cône de révolution de hauteur \(415\) millimètres, et dont le diamètre de la base est de \(20\) centimètres.
Plot de chantier de hauteur totale 450 mm ; socle carré de côté 245 mm et de hauteur 35 mm

Afin que ces plots ne s'envolent pas, il est nécessaire au préalable de les remplir de sable (socle et partie supérieure).

On rappelle la formule du volume d'un cône : \(V=\dfrac13\times\text{aire de la base}\times\text{hauteur}\).

Vérifier que le volume de sable permettant de remplir en totalité un plot est de \(6\text{,}45\) dm³, arrondi au centième.

4.b
Sachant que la densité du sable est d'environ \(1\text{,}6\) tonne par mètre cube, déterminer la masse de sable nécessaire pour remplir un plot. On donnera le résultat en kilogramme, arrondi au dixième.
Voir le corrigé de l'exercice 3

1

Plan de la course : B en haut, C à droite, D à gauche, E en bas, A à l'intersection de (BE) et (CD). Angle droit en B.
Plan de la course

Corrigé

Le triangle \(ABC\) est rectangle en \(B\). D'après le théorème de Pythagore :

\(AC^2=AB^2+BC^2\), soit \(65^2=25^2+BC^2\), donc \(BC^2=65^2-25^2=4225-625=3600\) et \(BC=\sqrt{3600}=60\).

BC mesure bien 60 m.

Pour comprendre en détail

Théorème de Pythagore. Si un triangle est rectangle, alors le carré de l'hypoténuse est égal à la somme des carrés des deux autres côtés.
Rédaction attendue
  1. Hypothèse : \(ABC\) est rectangle en \(B\), donc son hypoténuse est \([AC]\) (côté opposé à l'angle droit).
  2. Théorème : \(AC^2=AB^2+BC^2\).
  3. Calcul : \(BC^2=65^2-25^2=4\text{ }225-625=3\text{ }600\). \(BC>0\) donc \(BC=\sqrt{3\text{ }600}=60\).

Remarque : \((25;60;65)=5\times(5;12;13)\) est un multiple d'un triplet pythagoricien classique.

Erreur fréquente : additionner \(25^2+65^2\) ; l'hypoténuse est le côté le plus long, elle est seule d'un côté de l'égalité.

2

Corrigé

Les points \(B, A, E\) sont alignés dans cet ordre et les points \(C, A, D\) sont alignés dans cet ordre.

D'une part \(\dfrac{AE}{AB}=\dfrac{15}{25}=\dfrac35\) ; d'autre part \(\dfrac{AD}{AC}=\dfrac{39}{65}=\dfrac35\).

Comme \(\dfrac{AE}{AB}=\dfrac{AD}{AC}\), d'après la réciproque du théorème de Thalès, les droites \((BC)\) et \((DE)\) sont parallèles.

Pour comprendre en détail

Réciproque du théorème de Thalès. Si \(B, A, E\) d'une part et \(C, A, D\) d'autre part sont alignés dans le même ordre et si \(\dfrac{AE}{AB}=\dfrac{AD}{AC}\), alors \((BC)\parallel(ED)\).
Points de vigilance
  • La configuration est « en papillon » : \(A\) est entre \(B\) et \(E\), et entre \(C\) et \(D\). À écrire sur la copie.
  • Les deux rapports doivent mettre en correspondance les mêmes côtés : \(AE\) avec \(AB\), \(AD\) avec \(AC\).
  • Pour simplifier \(\dfrac{39}{65}\), repérer le facteur commun : \(\dfrac{3\times13}{5\times13}\).
Erreur fréquente : utiliser le théorème direct (qui suppose le parallélisme que l'on veut démontrer) au lieu de sa réciproque.

3

Corrigé

Les droites \((BC)\) et \((DE)\) sont parallèles. D'après le théorème de Thalès : \(\dfrac{AE}{AB}=\dfrac{AD}{AC}=\dfrac{DE}{BC}\), donc \(\dfrac{DE}{60}=\dfrac35\) et \(DE=\dfrac{3\times60}{5}=36\).

Longueur du parcours : \(15+25+60+65+39+36=240\).

Le parcours mesure 240 m.

Pour comprendre en détail

Décomposer le parcours

\(EBCDE=EB+BC+CD+DE\) avec :

  • \(EB=EA+AB=15+25=40\) m (car \(A\in[EB]\)) ;
  • \(BC=60\) m (question 1) ;
  • \(CD=CA+AD=65+39=104\) m (car \(A\in[CD]\)) ;
  • \(DE=36\) m (théorème de Thalès, ci-dessus).

Total : \(40+60+104+36=240\) m.

Vérification

Le triangle \(AED\) devrait être rectangle en \(E\) (puisque \((DE)\parallel(BC)\) et \((BC)\perp(AB)\)). Contrôle : \(AE^2+DE^2=225+1\text{ }296=1\text{ }521=39^2=AD^2\) ✔ — la réciproque de Pythagore le confirme.

4.a

Corrigé

\(245\text{ mm}=2\text{,}45\text{ dm}\) ; \(35\text{ mm}=0\text{,}35\text{ dm}\) ; \(415\text{ mm}=4\text{,}15\text{ dm}\) ; \(20\text{ cm}=2\text{ dm}\) (rayon \(1\) dm).

\(V_{plot}=V_{socle}+V_{cône}=2\text{,}45\times2\text{,}45\times0\text{,}35+\dfrac13\times\pi\times1^2\times4\text{,}15\approx6\text{,}45\text{ dm}^3\).

Pour comprendre en détail

Valeurs intermédiaires

Socle : \(2\text{,}100\text{ }875\) dm³. Cône : \(\dfrac{\pi\times4\text{,}15}{3}\approx4\text{,}3459\) dm³. Somme : \(6\text{,}4468\) dm³, d'où \(6\text{,}45\) dm³ au centième.

Cohérence : \(35+415=450\) mm, la hauteur totale annoncée ✔.

Pièges : utiliser le diamètre (\(2\)) à la place du rayon (\(1\)) dans l'aire du disque ; mélanger les unités ; arrondir les volumes partiels avant de les additionner (on perd en précision).

4.b

Corrigé

\(1\text{ t}=1\text{ }000\text{ kg}\) et \(1\text{ m}^3=1\text{ }000\text{ dm}^3\).

Masse de sable (kg)\(1\text{ }600\)\(x\)
Volume (dm³)\(1\text{ }000\)\(6\text{,}45\)

\(x=\dfrac{6\text{,}45\times1\text{ }600}{1\text{ }000}\approx10\text{,}3\)

Il faut environ 10,3 kg de sable par plot.

Pour comprendre en détail

Convertir la densité

\(1\text{,}6\) t/m³ \(=\dfrac{1\text{ }600\text{ kg}}{1\text{ }000\text{ dm}^3}=1\text{,}6\) kg/dm³. (Bon réflexe : t/m³ et kg/dm³ ont la même valeur numérique.)

Calcul

\(m=6\text{,}45\times1\text{,}6=10\text{,}32\) kg \(\approx10\text{,}3\) kg au dixième.

Avec la valeur non arrondie du volume (\(6\text{,}4468\)) : \(6\text{,}4468\times1\text{,}6\approx10\text{,}31\), même résultat arrondi ✔.

📘 Revoir la méthode : fiches Pourcentages et proportionnalité · Géométrie dans Les fiches magiques CRPE →

Exercice 4 – Divisibilité, calcul littéral, fractions et nombres décimaux (3,5 points)Voir le corrigé ↓

Pour chacune des affirmations suivantes, indiquer en justifiant si elle est vraie ou fausse. Une réponse non justifiée ne rapporte aucun point.

1
Affirmation 1 : Tout nombre divisible par \(4\) est divisible par \(12\).
2
Affirmation 2 : Pour tout nombre réel \(x\), \(24x^2-9=(3x+1)(8x-5)-(-7x+4)\).
3
Soit \(a\), \(b\) et \(c\) trois nombres entiers avec \(c\) non nul.
Affirmation 3 : Si \(a\) est un multiple de \(b\) et \(b\) est un multiple de \(c\), alors \(\dfrac{a}{c}\) est un nombre entier.
4
Affirmation 4 : Le nombre \(\dfrac{3500}{56\times10^{19}}\) est un nombre décimal.
5
Un prix subit trois augmentations successives de \(20\,\%\).
Affirmation 5 : Ce prix a subi une augmentation globale de \(72\text{,}8\,\%\).
Voir le corrigé de l'exercice 4

1

Corrigé

Contre-exemple : \(8\) est divisible par \(4\) mais pas par \(12\).

L'affirmation 1 est fausse.

Pour comprendre en détail

Méthode : réfuter par un contre-exemple

On cherche un nombre divisible par \(4\) mais pas par \(12\). Le plus petit est \(4\) lui-même (\(4\div12\) n'est pas entier) ; \(8\) convient aussi.

Pour aller plus loin

Comme \(12=3\times4\) avec \(3\) et \(4\) premiers entre eux, un nombre est divisible par \(12\) si et seulement s'il est divisible par \(3\) et par \(4\). La réciproque de l'affirmation est vraie (« divisible par \(12\) ⟹ divisible par \(4\) »), mais pas l'affirmation elle-même.

2

Corrigé

\((3x+1)(8x-5)-(-7x+4)=24x^2-15x+8x-5+7x-4=24x^2-9\).

L'affirmation 2 est vraie.

Pour comprendre en détail

Développement pas à pas

\((3x+1)(8x-5)=24x^2-15x+8x-5=24x^2-7x-5\).

Puis on retranche \((-7x+4)\), ce qui change les signes : \(-(-7x+4)=+7x-4\).

\(24x^2-7x-5+7x-4=24x^2-9\) ✔.

Piège : tester quelques valeurs de \(x\) (par exemple \(x=0\) : \(-5-4=-9\) ✔) ne prouve rien pour « tout \(x\) » ; seul le développement algébrique constitue une preuve.

3

Corrigé

\(a\) est un multiple de \(b\) : \(a=k\times b\) avec \(k\) entier. \(b\) est un multiple de \(c\) : \(b=k'\times c\) avec \(k'\) entier. D'où \(\dfrac ac=\dfrac{k\,b}{c}=k\times k'\), entier comme produit de deux entiers.

L'affirmation 3 est vraie.

Pour comprendre en détail

Démonstration

On remplace : \(a=k\times b=k\times(k'\times c)=(k\,k')\times c\).

Donc \(a\) est un multiple de \(c\) et \(\dfrac ac=k\,k'\in\mathbb{Z}\) : un produit d'entiers est un entier.

On a montré que la relation « est un multiple de » est transitive.

Rédaction : un exemple (\(a=24\), \(b=12\), \(c=4\) donne \(6\)) n'est pas une preuve. La condition \(c\ne0\) est nécessaire pour que \(\dfrac ac\) existe.

4

Corrigé

\(\dfrac{3500}{56\times10^{19}}=\dfrac{5\times7\times10\times10}{7\times8\times10^{19}}=\dfrac{125}{2\times10^{19}}=\dfrac{625}{10\times10^{19}}=\dfrac{625}{10^{20}}\), de la forme \(\dfrac{a}{10^n}\).

L'affirmation 4 est vraie.

Pour comprendre en détail

Idée

Le facteur \(7\) du dénominateur (\(56=2^3\times7\)) est aussi dans le numérateur (\(3\text{ }500=2^2\times5^3\times7\)) : il se simplifie. Il ne reste au dénominateur que des puissances de \(2\) et de \(5\) (et \(10^{19}=2^{19}\times5^{19}\)), donc le nombre est décimal.

Calcul

\(\dfrac{3500}{56}=62\text{,}5=\dfrac{125}{2}\), d'où \(\dfrac{3500}{56\times10^{19}}=\dfrac{125}{2\times10^{19}}=\dfrac{625}{10^{20}}=6\text{,}25\times10^{-18}\).

À éviter : conclure « non décimal » parce que le dénominateur contient \(56\), multiple de \(7\). Il faut simplifier avant de conclure.

5

Corrigé

Augmenter de \(20\,\%\) revient à multiplier par \(1\text{,}20\). Coefficient global : \(1\text{,}20^3=1\text{,}728=1+\dfrac{72\text{,}8}{100}\), soit une augmentation de \(72\text{,}8\,\%\).

L'affirmation 5 est vraie.

Pour comprendre en détail

À retenir. Augmenter de \(t\,\%\) : multiplier par \(1+\dfrac t{100}\). Des évolutions successives : on multiplie les coefficients.
Calcul

\(1\text{,}2\times1\text{,}2=1\text{,}44\) ; \(1\text{,}44\times1\text{,}2=1\text{,}728\). Le prix est multiplié par \(1\text{,}728\), soit \(+72\text{,}8\,\%\) (\(1\text{,}728-1=0\text{,}728\)).

Contrôle sur un exemple

Prix initial \(100\) € → \(120\) € → \(144\) € → \(172\text{,}80\) € : \(+72\text{,}80\) €, soit \(72\text{,}8\,\%\) ✔.

Erreur classique : \(3\times20\,\%=60\,\%\). Chaque hausse s'applique à un prix déjà augmenté.

📘 Revoir la méthode : fiches Pourcentages et proportionnalité · Calcul littéral et équations dans Les fiches magiques CRPE →

Exercice 5 – Algorithmique et programmation (Scratch), angles, parallélogramme (3 points)Voir le corrigé ↓

Un enseignant fait participer des élèves à un concours d'art urbain organisé par la commune dont le thème est « art et géométrie ». Il leur donne un motif en forme de parallélogramme ainsi qu'un extrait de script, écrit à l'aide du logiciel Scratch, permettant de tracer ce motif.

On précise que le stylo est positionné au point de départ comme indiqué sur la figure ci-dessous et qu'il est orienté vers la droite. De plus, les flèches indiquent le sens du tracé.

Parallélogramme : côté bas 50 pas, côté oblique 40 pas, angle de 30° au point de départ en bas à gauche, angle α en bas à droite
Script : définir Motif ; répéter 2 fois [ ... ]
1
Déterminer la valeur, en degré, de la mesure de l'angle \(\alpha\).
2
Donner l'ordre des quatre étiquettes A, B, C et D ci-dessous, à insérer dans le script ci-dessus, pour obtenir le tracé du parallélogramme ci-dessus en précisant la valeur manquante de l'étiquette C.
Bloc avancer de 40 pasavancer de 50 pastourner à gauche de ... degréstourner à gauche de 30 degrés
ÉtiquetteABCD
3
On rappelle que la commande « s'orienter à \(90\) » signifie que le stylo s'oriente vers la droite. Des élèves ont réalisé les scripts suivants :
Programme 1 : quand la touche flèche haut est pressée ; effacer tout ; aller à x:0 y:0 ; stylo en position d'écriture ; s'orienter à 90 ; répéter 12 fois [Motif ; tourner de 30 degrés] ; relever le stylo
Programme 1
Programme 2 : quand drapeau cliqué ; effacer tout ; aller à x:0 y:0 ; s'orienter à 90 ; répéter 12 fois [stylo en position d'écriture ; avancer de 40 pas ; Motif ; tourner de 30 degrés ; relever le stylo]
Programme 2

L'exécution des deux programmes précédents permet d'obtenir deux des quatre figures proposées ci-dessous. On précise que les centres respectifs des figures A et B constituent leur point de départ. En revanche, le point O indique le point de départ des figures C et D.

Figure A
Figure A
Figure B
Figure B
Figure C
Figure C
Figure D
Figure D

Sans justifier, associer chacun des deux programmes à la figure qu'il permet d'obtenir.

Voir le corrigé de l'exercice 5

1

Parallélogramme : côté bas 50 pas, côté oblique 40 pas, angle de 30° au point de départ en bas à gauche, angle α en bas à droite

Corrigé

La somme des angles d'un parallélogramme est égale à \(360^\circ\) et les angles opposés ont la même mesure :

\(30\times2+2\times\alpha=360\), donc \(2\alpha=300\) et \(\alpha=150\).

L'angle \(\alpha\) mesure 150°.

Pour comprendre en détail

Deux méthodes
  1. Angles consécutifs supplémentaires. Dans un parallélogramme, deux angles consécutifs (qui partagent un côté) sont supplémentaires : \(\alpha+30^\circ=180^\circ\), donc \(\alpha=150^\circ\).
  2. Somme des angles. Les angles opposés sont égaux : le parallélogramme a deux angles de \(30^\circ\) et deux angles de \(\alpha\). La somme vaut \(360^\circ\) : \(2\times30+2\alpha=360\), d'où \(\alpha=150^\circ\).

Les deux méthodes donnent \(\alpha=150^\circ\).

2

Corrigé

L'ordre est : B, D, A, C, et la valeur manquante dans le bloc C est 150°.

Pour comprendre en détail

Raisonnement : suivre le stylo

Le script répète deux fois les quatre blocs. Orientation de départ : vers la droite (\(0^\circ\) en repère mathématique).

ÉtapeBlocEffetOrientation du stylo
1Bavancer de 50 pas (côté bas)\(0^\circ\)
2Dtourner ↺ de 30°\(30^\circ\) (le stylo part vers le haut à droite)
3Aavancer de 40 pas (côté oblique)\(30^\circ\)
4Ctourner ↺ de 150°\(180^\circ\) (le stylo repart vers la gauche)

Au deuxième passage, le stylo trace le côté supérieur de 50 pas (vers la gauche), tourne de \(30^\circ\) (orientation \(210^\circ\)), trace le dernier côté de 40 pas et revient au point de départ, puis tourne de \(150^\circ\) : il est de nouveau orienté vers la droite. Le motif se termine donc dans l'état initial, ce qui sera utile à la question 3.

À retenir. L'angle dont on tourne est l'angle extérieur : au sommet où l'angle intérieur vaut \(\alpha=150^\circ\), on tourne de \(180^\circ-150^\circ=30^\circ\) ; au sommet où l'angle intérieur vaut \(30^\circ\), on tourne de \(180^\circ-30^\circ=150^\circ\).
Erreur fréquente : écrire \(30^\circ\) dans le bloc C (c'est l'angle intérieur du parallélogramme) ou \(150^\circ\) dans le bloc D. Un bloc « tourner » donne la rotation du stylo, pas l'angle de la figure.

3

Corrigé

Programme 1 : figure A. Programme 2 : figure C.

Pour comprendre en détail

Programme 1 → figure A

À chaque tour, le motif est tracé depuis le point de départ \((0\,;0)\), puis le stylo tourne de \(30^\circ\). Comme le motif se termine à son point de départ avec l'orientation initiale (question 2), le même parallélogramme est dessiné \(12\) fois autour d'un même sommet, tourné de \(30^\circ\) à chaque fois (\(12\times30^\circ=360^\circ\)). On obtient une « fleur » à \(12\) pétales dont le centre est le point de départ : figure A.

Programme 2 → figure C

Ici le stylo avance de \(40\) pas avant chaque motif : il se déplace d'un sommet au suivant d'un dodécagone régulier de côté \(40\) (rotation de \(30^\circ=360^\circ\div12\) à chaque étape) et dessine un parallélogramme à chaque sommet, tourné de \(30^\circ\) par rapport au précédent. Le point de départ O est alors un point du polygone, pas le centre de la figure, et les parallélogrammes forment une couronne autour d'un espace vide : figure C.

Vérification par simulation

Le tracé de chacun des deux programmes a été reproduit par un petit programme de simulation, ce qui confirme les deux associations.

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