Nombres relatifs : corrigés des exercices de maths en 4ème.

Exercice 1 : les nombres relatifs.
Pour chaque question, une expression est proposée. Préciser parmi les trois possibilités, quelle est sa forme simplifiée.

Situation\,1

1. (+2) – (+8) – (-4) – (-3)
a.  2 – 8 – 4 – 3
b.2 + 8 + 4 + 3
c.  2 – 8 + 4 + 3

Simplifions:
2\,-\,8\,-\,(-4)\,-\,(-3)\,=\,2\,-\,8\,%2B\,4\,%2B\,3\,=\,2\,-\,8\,%2B\,4\,%2B\,3\,=\,1
La forme simplifiée correspond donc à la réponse c: $2 – 8 + 4 + 3$.

2. (-7) – (-3) + (+5) – (+4)

a.  -7 + 3 + 5 – 4
b.  -7 – 3 + 5 – 4
c.  -7 + 3 + 5 + 4

Simplifions:
-7\,-\,(-3)\,%2B\,5\,-\,4\,=\,-7\,%2B\,3\,%2B\,5\,-\,4\,=\,-7\,%2B\,3\,%2B\,5\,-\,4\,=\,-3\,-\,2\,=\,-4\,-\,2\,=\,-6
La forme simplifiée correspond donc à la réponse a: -7 + 3 + 5 – 4.

Situation\,2

Effectuer les calculs suivants :

a. (+2) + (-5)
2\,-\,5\,=\,-3

b. (-3) + (+7) + (+3)
-3\,%2B\,7\,%2B\,3\,=\,7\,-\,3\,%2B\,3\,=\,4\,%2B\,3\,=\,7

c. (-7) + (+5) + (-8) + (+1)
-7\,%2B\,5\,-\,8\,%2B\,1\,=\,-7\,%2B\,5\,-\,8\,%2B\,1\,=\,-2\,-\,8\,%2B\,1\,=\,-10\,%2B\,1\,=\,-9

d. (+5) – (-2) + (+4)
5\,%2B\,2\,%2B\,4\,=\,11

e. (-7) – (-2) + (+4)
-7\,%2B\,2\,%2B\,4\,=\,-1

f. (+5) + (-4) + (-7)
5\,-\,4\,-\,7\,=\,-6

Exercice 2 : les nombres relatifs.
\begin{align%2A}%0D%0AA\,%26=\,(-5)\,%2B\,%5B(-4)\,\times  \,(-2)\,%2B\,(%2B7)%5D\,\\%0D%0A%26=\,(-5)\,%2B\,%5B8\,%2B\,7%5D\,\\%0D%0A%26=\,(-5)\,%2B\,15\,\\%0D%0A%26=\,10.%0D%0A\end{align%2A}

\begin{align%2A}%0D%0AB\,%26=\,(-4)\,\times  \,(-2)\,\times  \,(-3)\,-\,(-3)\,\times  \,(-2)\,\\%0D%0A%26=\,(-4)\,\times  \,6\,-\,(-3)\,\times  \,(-2)\,\\%0D%0A%26=\,(-24)\,-\,6\,\\%0D%0A%26=\,-30.%0D%0A\end{align%2A}

\begin{align%2A}%0D%0AC\,%26=\,(%2B6)\,-\,(-9)\,%2B\,(-3)\,\times  \,%5B(-5)\,\times  \,(-2)\,-\,3%5D\,\\%0D%0A%26=\,6\,%2B\,9\,%2B\,(-3)\,\times  \,%5B10\,-\,3%5D\,\\%0D%0A%26=\,15\,%2B\,(-3)\,\times  \,7\,\\%0D%0A%26=\,15\,-\,21\,\\%0D%0A%26=\,-6.%0D%0A\end{align%2A}

Exercice 3 : produit de relatifs
A\,=\,(%2B3)\,\times  \,(-2)\,\times  \,(%2B4)\,\times  \,(-1)\,\times  \,(-2)

Commençons par multiplier les nombres:
(%2B3)\,\times  \,(-2)\,=\,-6
-6\,\times  \,(%2B4)\,=\,-24
-24\,\times  \,(-1)\,=\,24
24\,\times  \,(-2)\,=\,-48

Donc
A\,=\,-48

B\,=\,(-2)\,\times  \,(%2B5)\,\times  \,(-1)\,\times  \,(-5)\,\times  \,(-2)

Commençons par multiplier les nombres:
(-2)\,\times  \,(%2B5)\,=\,-10
-10\,\times  \,(-1)\,=\,10
10\,\times  \,(-5)\,=\,-50
-50\,\times  \,(-2)\,=\,100

Donc
B\,=\,100

C\,=\,(-8)\,-\,4\,\times  \,(%2B5)

Commençons par multiplier puis soustraire:
4\,\times  \,(%2B5)\,=\,20
(-8)\,-\,20\,=\,-28

Donc
C\,=\,-28

D\,=\,5\,\times  \,(-7\,%2B\,10)\,-\,12

Commençons par effectuer les opérations dans les parenthèses:
-7\,%2B\,10\,=\,3
Puis, multiplions et soustrayons:
5\,\times  \,3\,=\,15
15\,-\,12\,=\,3

Donc
D\,=\,3

Correction complète:
A\,=\,-48
B\,=\,100
C\,=\,-28
D\,=\,3

Exercice 4 : divisions de deux nombres relatifs.
A\,%26=\,(%2B3)\,-\,(-7)\,%2B\,(%2B24)\,: \,(-6)\,\\%0D%0A%26=\,3\,%2B\,7\,%2B\,\frac{24}{-6}\,\\%0D%0A%26=\,3\,%2B\,7\,-\,4\,\\%0D%0A%26=\,6

B\,%26=\,(-3)\,%2B\,(-4)\,\times  \,(-6)\,%2B\,(-21)\,: \,(-7)\,\\%0D%0A%26=\,-3\,%2B\,24\,%2B\,3\,\\%0D%0A%26=\,24

C\,%26=\,(-36)\,: \,(-9)\,-\,%5B\,(-4)\,\times  \,(-3)\,%2B\,(-21)\,: \,(-3)\,%5D\,\\%0D%0A%26=\,4\,-\,%5B\,12\,%2B\,7\,%5D\,\\%0D%0A%26=\,4\,-\,19\,\\%0D%0A%26=\,-15

Exercice 5 : produit de nombres relatifs et regle des signes
Calculons les produits :

A\,=\,2\,\times  \,3\,\times  \,(-4)\,\times  \,0%2C5
A\,=\,(2\,\times  \,3)\,\times  \,(-4)\,\times  \,0%2C5\,\\%0D%0AA\,=\,6\,\times  \,(-4)\,\times  \,0%2C5\,\\%0D%0AA\,=\,(-24)\,\times  \,0%2C5\,\\%0D%0AA\,=\,-12

B\,=\,2\,\times  \,(-1)\,\times  \,5\,\times  \,(-5)
B\,=\,(2\,\times  \,(-1))\,\times  \,5\,\times  \,(-5)\,\\%0D%0AB\,=\,(-2)\,\times  \,5\,\times  \,(-5)\,\\%0D%0AB\,=\,(-2\,\times  \,5)\,\times  \,(-5)\,\\%0D%0AB\,=\,-10\,\times  \,(-5)\,\\%0D%0AB\,=\,50

C\,=\,(-3)\,\times  \,(-5)\,\times  \,(-2)\,\times  \,5
C\,=\,((-3)\,\times  \,(-5))\,\times  \,((-2)\,\times  \,5)\,\\%0D%0AC\,=\,15\,\times  \,(-10)\,\\%0D%0AC\,=\,-150

D\,=\,(-1)\,\times  \,(-8)\,\times  \,(-6)\,\times  \,(-5)
D\,=\,((-1)\,\times  \,(-8))\,\times  \,((-6)\,\times  \,(-5))\,\\%0D%0AD\,=\,8\,\times  \,30\,\\%0D%0AD\,=\,240

Exercice 6 : opérations sur les nombres relatifs
A\,=\,5\,\times  \,6\,-\,16\,: \,(-4)\,-\,(15-8%2C1)
Calculons chaque terme étape par étape :

5\,\times  \,6\,=\,30

16\,: \,(-4)\,=\,-4

15\,-\,8%2C1\,=\,6%2C9

Ainsi,

A\,=\,30\,%2B\,4\,-\,6%2C9\,=\,27%2C1

B\,=\,(23\,-\,37)\,\times  \,(14%2C2\,-\,16%2C7)
Calculons chaque terme :

23\,-\,37\,=\,-14

14%2C2\,-\,16%2C7\,=\,-2%2C5

Ainsi,

B\,=\,-14\,\times  \,(-2%2C5)\,=\,35

C\,=\,-11%2C6\,-\,4%2C2\,: \,(-3)\,-\,(7%2C6\,-\,14%2C1)
Calculons chaque terme :

-11%2C6

4%2C2\,: \,(-3)\,=\,-1%2C4

7%2C6\,-\,14%2C1\,=\,-6%2C5

Ainsi,

C\,=\,-11%2C6\,%2B\,1%2C4\,-\,(-6%2C5)\,=\,-11%2C6\,%2B\,1%2C4\,%2B\,6%2C5\,=\,-3%2C7

Les réponses finales sont donc :

A\,=\,27%2C1

B\,=\,35

C\,=\,-3%2C7

Exercice 7 : quotient et division de nombres relatifs.
A\,=\,6\,%2B\,\frac{24\,-\,66}{3\,-\,9}
A\,=\,6\,%2B\,\frac{-42}{-6}
A\,=\,6\,%2B\,7
A\,=\,13

B\,=\,\frac{(-7)\,\times  \,8\,%2B\,6}{-21\,-\,(-2)\,\times  \,13}
B\,=\,\frac{-56\,%2B\,6}{-21\,%2B\,26}
B\,=\,\frac{-50}{5}
B\,=\,-10

C\,=\,\frac{12\,\times  \,(1\,-\,5)}{-3\,-\,3}
C\,=\,\frac{12\,\times  \,(-4)}{-6}
C\,=\,\frac{-48}{-6}
C\,=\,8

Exercice 8 : problème – mathématiques et économie
1. De quel montant a-t-elle amélioré ses résultats ?

Perte\,il\,y\,a\,deux\,ans\,=\,80\%2C\,000\,\%2C\,%E2%82%AC
Perte\,l'annee\,derniere\,=\,15\%2C\,000\,\%2C\,%E2%82%AC
Amelioration\,des\,resultats\,=\,80\%2C\,000\,\%2C\,%E2%82%AC\,-\,15\%2C\,000\,\%2C\,%E2%82%AC\,=\,65\%2C\,000\,\%2C\,%E2%82%AC

Elle a donc amélioré ses résultats de 65 000 €.

2. Si ses résultats augmentent du même montant l’année prochaine, quel sera son profit l’année prochaine ?

Resultat\,actuel\,=\,-15\%2C\,000\,\%2C\,%E2%82%AC\,\quad\,(perte\,de\,l'annee\,derniere)
Amelioration\,prevue\,=\,65\%2C\,000\,\%2C\,%E2%82%AC
Resultat\,prevu\,l'annee\,prochaine\,=\,-15\%2C\,000\,\%2C\,%E2%82%AC\,%2B\,65\%2C\,000\,\%2C\,%E2%82%AC\,=\,50\%2C\,000\,\%2C\,%E2%82%AC

Son profit l’année prochaine sera de 50 000 €.

Exercice 9 : mathématiques et biologie- problème
Le cormoran est initialement à 11 mètres au-dessus de la mer. Après avoir plongé à 10 mètres de profondeur, la distance totale parcourue par le cormoran est la somme de ces deux distances.

Calculons cette distance :

Distance\,totale\,=\,Hauteur\,initiale\,%2B\,Profondeur\,du\,plongeon

En remplaçant par les valeurs données :

Distance\,totale\,=\,11\,\%2C\,m\,%2B\,10\,\%2C\,m\,=\,21\,\%2C\,m

Donc, le cormoran est descendu de 21 mètres.

Exercice 10 : phrases fausses et contre-exemple
a) « Lorsqu’on divise par 0{%2C}1, le résultat est plus petit que le nombre de départ. »

Contre-exemple :
\frac{2}{0%2C1}\,=\,20
En divisant 2 par 0,1, on obtient 20, ce qui est bien plus grand que 2.

b) « Un nombre est toujours plus grand que son inverse. »

Contre-exemple :
\frac{1}{2}\,=\,0{%2C}5
Le nombre \frac{1}{2} (qui vaut 0{,}5) est plus petit que son inverse 2.

c) « Lorsqu’on multiplie un nombre par -1 le résultat est toujours plus petit que le nombre de départ. »

Contre-exemple :
-1\,\times  \,(-3)\,=\,3
En multipliant -3 par -1, on obtient 3, ce qui est plus grand que -3.

d) « Lorsqu’on multiplie un nombre par 4 le résultat est toujours plus grand que le nombre de départ. »

Contre-exemple :
4\,\times  \,(-1)\,=\,-4
En multipliant -1 par 4, on obtient -4, ce qui est plus petit que -1.

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