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Mathématiques Cycle 4


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Grandeurs et mesures
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Ch. 12
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Ch. 13
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Chapitre 4

Problèmes résolus

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62
Développer une aire

Je modélise une situation à l'aide d'une expression mathématique
Je choisis un cadre adapté (numérique, algébrique ou géométrique) pour traiter un problème

Quand on multiplie la longueur et la largeur dʼun rectangle par 3, par combien multiplie-t-on son aire ?
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Méthode 1
Quand on fait face à un problème, le plus simple est souvent de le représenter à l'aide d'un schéma afin de mieux nous représenter le phénomène pour pouvoir passer de l'écriture naturelle à l'écriture mathématique.

Corrigé 1
  • Dessinez un rectangle quelconque.
    Placeholder pour Image numérique : rectangle rouge uni avec bordure noire.Image numérique : rectangle rouge uni avec bordure noire.
  • Multipliez sa longueur par 3. Cela revient à aligner 3 rectangles en longueur.
    Placeholder pour Schéma : trois rectangles juxtaposés, rouge, blanc, blanc.Schéma : trois rectangles juxtaposés, rouge, blanc, blanc.
  • Multipliez sa largeur par 3. Cela revient à aligner 3 rectangles en largeur.
    Placeholder pour Schéma: cinq rectangles formant un L, un rouge, quatre blancs.Schéma: cinq rectangles formant un L, un rouge, quatre blancs.
  • Il ne reste plus qu'à compléter le dessin pour obtenir un rectangle complet.
    Placeholder pour Schéma : carré rouge sur fond blanc, divisé en 9 cases.Schéma : carré rouge sur fond blanc, divisé en 9 cases.
  • Le nouveau rectangle est formé de 9 fois le rectangle initial.
    L'aire a donc été multipliée par 9.
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Méthode 2
Quand on fait face à un problème, le plus rapide est de le transformer en une expression littérale qui permette de répondre à la question en utilisant le langage mathématique. Pour cela, il faut déterminer :
  • les informations dont on dispose ;
  • les informations qui ne sont pas à notre disposition mais dont on a besoin.
On les remplace alors par des lettres.

Corrigé 2
  • Exprimez la situation de départ.
    Posez \color{00a65f}l la largeur d'un rectangle quelconque, et \color{c21546} L sa longueur. Son aire A vaut : A = {\color{c21546}L} \times {\color{00a65f}l}.
  • Exprimez la situation d'arrivée.
    Puisque l'on multiplie la largeur et la longueur par 3, la nouvelle aire A^{\prime} vaut maintenant : A^{\prime} = {\color{c21546}3} \times {\color{c21546}L} \times {\color{00a65f}3} \times {\color{00a65f}l}.
    Dans une multiplication de plusieurs facteurs, on peut changer les facteurs de place. Donc : 
    A^{\prime} = {\color{c21546}3} \times {\color{00a65f}3} \times {\color{c21546}L} \times {\color{00a65f}l}
    A^{\prime} = 9 \times {\color{c21546}L} \times {\color{00a65f}l}
    A^{\prime} = 9 \times A
  • L'aire a donc été multipliée par 9.
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Problème similaire
Voir p. 94 : Spirale de Fibonnaci.

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