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CoursMathématiques · 5e

Proportionnalité et pourcentages

Recettes, vitesses, réductions, échelles… La proportionnalité est partout, et en 5ᵉ on l'approfondit avec un outil-vedette du quotidien : les pourcentages. Savoir les manier, c'est comprendre les soldes, les statistiques et bien plus.

Le cours

1. Reconnaître une situation de proportionnalité

Deux grandeurs sont proportionnelles si l'on passe de l'une à l'autre en multipliant toujours par le même nombre, appelé le coefficient de proportionnalité.

On le vérifie dans un tableau : le rapport entre les deux lignes doit être constant. Exemple : 1 stylo coûte 2 €, 3 stylos coûtent 6 €, 5 stylos coûtent 10 €. Le rapport prix ÷ nombre vaut toujours 2 : c'est proportionnel, de coefficient 2.

Contre-exemple important : l'âge et la taille ne sont PAS proportionnels (on ne double pas de taille en doublant d'âge). Beaucoup de situations de la vie courante sont proportionnelles (recettes, prix, distances à vitesse constante), mais pas toutes : il faut toujours vérifier.

Exemple

3 stylos coûtent 4,50 € ; 6 stylos coûtent 9 € : on multiplie toujours par 1,50 (proportionnel).

2. Calculer une quatrième proportionnelle

Quand une valeur manque dans un tableau de proportionnalité, on la retrouve par le produit en croix (aussi appelé « règle de trois »). On multiplie les deux valeurs situées en diagonale, puis on divise par la troisième.

Exemple : si 4 croissants coûtent 3 €, combien coûtent 10 croissants ? On calcule (10 × 3) ÷ 4 = 30 ÷ 4 = 7,50 €.

C'est la méthode reine pour d'innombrables problèmes concrets : convertir des quantités dans une recette, calculer un prix, une distance, une durée. Le produit en croix fonctionne toujours dès qu'on est sûr que la situation est bien proportionnelle. On peut aussi passer par le coefficient (ici 3 ÷ 4 = 0,75 € par croissant).

Exemple

4 parts → 6 € ; 10 parts → ? On fait (10 × 6) ÷ 4 = 15 €.

3. Les pourcentages : prendre un pourcentage

Un pourcentage est une proportion rapportée à 100 : « 25 % » signifie « 25 pour 100 », soit la fraction 25/100 = 1/4.

Pour calculer un pourcentage d'une quantité, on multiplie par le pourcentage puis on divise par 100 (ou on multiplie par la fraction correspondante). Exemple : 25 % de 80 = (25 × 80) ÷ 100 = 20. Autrement dit, prendre 25 %, c'est prendre le quart.

Quelques repères pratiques : 50 % c'est la moitié, 10 % c'est diviser par 10, 100 % c'est le tout. Les pourcentages permettent de comparer facilement des proportions (une remise, une note, une part), même quand les totaux sont différents.

Exemple

30 % de 50 € = 50 × 30 ÷ 100 = 15 €.

4. Augmentations et réductions

Les pourcentages servent à exprimer des évolutions, très fréquentes dans la vie courante.

Une réduction de 20 % sur 50 € retire 10 € (car 20 % de 50 = 10) : le nouveau prix est 50 − 10 = 40 €. Une augmentation s'ajoute de la même façon : +20 % sur 50 € donne 60 €.

Astuce plus rapide : diminuer de 20 % revient à garder 80 %, donc à multiplier par 0,80 (50 × 0,80 = 40). Augmenter de 20 % revient à multiplier par 1,20.

Les soldes, les remises, la TVA, les hausses de prix : tous ces calculs du quotidien reposent sur les pourcentages d'évolution. Savoir les manier, c'est mieux comprendre les prix et éviter de se faire piéger par une fausse « bonne affaire ».

Exemple

Réduction de 20 % sur 50 € : on retire 10 €, il reste 40 €.

Pour approfondir ce chapitrefacultatif

Définitions clés

Coefficient de proportionnalité
Le nombre par lequel on multiplie les valeurs d'une grandeur pour obtenir celles de l'autre.
Produit en croix
Dans un tableau de proportionnalité, technique pour trouver une valeur manquante : on multiplie en diagonale puis on divise.
Pourcentage
Une proportion sur 100. Prendre p % d'une quantité, c'est la multiplier par p/100.
Échelle
Le rapport entre les distances sur un plan et les distances réelles.

Explications détaillées

Appliquer un pourcentage

Prendre 30 % de 250, c'est calculer 250 × 30/100 = 250 × 0,30 = 75.

Astuce mentale : 10 % s'obtient en divisant par 10 ; puis 30 % = 3 × 10 %. Ainsi 10 % de 250 = 25, donc 30 % = 75.

Le produit en croix

Si un tableau de proportionnalité contient trois valeurs connues et une inconnue, on multiplie les deux valeurs en diagonale et on divise par la troisième. C'est une conséquence directe du coefficient de proportionnalité.

Méthode pas à pas

Trouver une quatrième proportionnelle
  1. Vérifier que la situation est proportionnelle.
  2. Placer les valeurs dans un tableau et repérer l'inconnue.
  3. Multiplier les deux valeurs en diagonale (produit en croix).
  4. Diviser par la valeur restante et conclure avec l'unité.

Exemple corrigé pas à pas

Un problème de prix

7 cahiers coûtent 10,50 €. Combien coûtent 12 cahiers ?

  1. Tableau : 7 → 10,50 ; 12 → ?
  2. Produit en croix : 12 × 10,50 = 126.
  3. On divise par 7 : 126 ÷ 7 = 18.
  4. Douze cahiers coûtent 18 €.

Erreurs fréquentes à éviter

  • Croire que « augmenter de 50 % » revient à multiplier par 50.Augmenter de 50 %, c'est ajouter la moitié : on multiplie par 1,5.
  • Appliquer le produit en croix à une situation non proportionnelle.On vérifie d'abord la proportionnalité ; sinon le calcul n'a pas de sens.
  • Confondre 5 % et 0,5.5 % = 5/100 = 0,05 ; c'est 0,5 qui vaut 50 %.

Pour aller plus loin

Les pourcentages au quotidien

Soldes (−30 %), TVA, taux de réussite, batterie du téléphone, statistiques sportives : les pourcentages sont l'un des outils mathématiques les plus présents dans la vie courante. Savoir les calculer de tête (10 %, 25 %, 50 %) rend de grands services.

Ce qu'il faut absolument retenir

Ce qu'il faut absolument retenir

Vérifie ta compréhension

Exercice 14 parts de gâteau coûtent 6 €. Combien coûtent 10 parts (produit en croix) ?

Exercice 2Combien valent 30 % de 50 € ?

Exercice 3Un article à 50 € subit une réduction de 20 %. Quel est son nouveau prix ?

Exercice 4« 25 % » signifie « 25 pour 100 ».

Exercice 5Combien font 10 % de 80 ?

Source officielle   Ministère de l'Éducation nationale — Programme officiel · FR-2019

L'essentiel en images

Récapitulatif illustré du cours