Fiche de révision : Maîtrise des écritures numériques et priorités opératoires

📋 Plan du Cours

1. Écriture décimale
2. Écriture fractionnaire
3. Fractions et décimales
4. Écriture scientifique
5. Priorités opératoires

📖 1. Écriture décimale

🔑 Notions clés & Définitions

• Écriture décimale : L’écriture décimale est l’écriture d’un nombre avec une virgule et un nombre fini de chiffres après la virgule, appelés décimales.

📝 Points essentiels

• Un entier a aussi une écriture décimale, par exemple 4,0 ou 4,00, avec un nombre fini de décimales.
• On peut ajouter autant de zéros qu’on veut à la fin d’une écriture décimale sans changer la valeur, par exemple 2,5 = 2,50 = 2,5000.
• Un nombre comme π n’a pas d’écriture décimale exacte car ses décimales sont infinies et non périodiques.
• Une écriture approchée comme π ≈ 3,14 n’est pas l’écriture exacte du nombre mais une approximation.

💡 Astuce mémo

Zéros finaux = même nombre : 2,5, 2,50, 2,500 indiquent la même valeur.

📖 2. Écriture fractionnaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Écriture fractionnaire : Une écriture fractionnaire représente un quotient, c’est-à-dire un nombre divisé par un autre nombre.
• Fraction : Une fraction est une écriture fractionnaire où le numérateur et le dénominateur sont des entiers, avec un dénominateur non nul.

📝 Points essentiels

• Dans une fraction a/b, le dénominateur b ne peut jamais être égal à 0, car la division par 0 n’existe pas.
• Tout nombre à écriture décimale finie s’écrit en fraction avec un dénominateur de type 10, 100, 1000, etc.
• Tout nombre à écriture décimale illimitée périodique admet aussi une écriture fractionnaire.
• Inversement, tout nombre qui admet une écriture fractionnaire a une écriture décimale finie ou périodique.
• Une même valeur peut avoir une infinité d’écritures fractionnaires égales, par exemple 2/3 = 4/6 = 20/30.

💡 Astuce mémo

Toujours b ≠ 0 : sans division possible, pas de fraction.

📖 3. Fractions et décimales

🔑 Notions clés & Définitions

• Décimal fini : Un décimal fini est un nombre dont l’écriture décimale se termine, ce qui permet une écriture fractionnaire avec un dénominateur de type 10, 100, 1000.
• Décimal périodique : Un décimal périodique est une écriture décimale illimitée où un motif se répète, et il correspond aussi à une fraction.

📝 Points essentiels

• Le décimal 0,75 s’écrit 75/100 puis se simplifie en 3/4 en simplifiant le numérateur et le dénominateur.
• Si x = 0,3333… alors 10x = 3,3333… et 10x − x = 3, ce qui donne 9x = 3 puis x = 1/3.
• Une écriture fractionnaire correspond à une décimale finie ou périodique, et pas à une décimale infinie non périodique.

💡 Astuce mémo

Fini → dénominateur 10^k ; périodique → fraction via une égalité multipliant par 10.

📖 4. Écriture scientifique

🔑 Notions clés & Définitions

• Écriture scientifique : L’écriture scientifique est l’écriture d’un nombre non nul sous la forme a × 10^n, où a vérifie 1 ≤ |a| < 10 et n est un entier relatif.

📝 Points essentiels

• Chaque nombre décimal non nul admet une écriture scientifique unique.
• Pour un nombre positif, a vérifie 1 ≤ a < 10 et pour un nombre négatif on impose −10 < a ≤ −1.
• Le signe et la valeur de n indiquent le sens du décalage de la virgule : n > 0 vers la droite et n < 0 vers la gauche.
• 312,8 = 3,128 × 10^2 s’obtient en décalant la virgule de 2 rangs vers la gauche.
• −0,00056 = −5,6 × 10^−4 s’obtient en décalant la virgule de 4 rangs vers la droite.

💡 Astuce mémo

a doit commencer par 1 à 9, puis 10^n raconte de combien on décale la virgule.

📖 5. Priorités opératoires

🔑 Notions clés & Définitions

• Priorités opératoires : Les priorités opératoires sont l’ordre d’exécution des calculs pour éviter d’ambigüer une expression sans multiplier les parenthèses.

📝 Points essentiels

• On commence par les parenthèses, puis les puissances, puis les multiplications et divisions, et enfin les additions et soustractions.
• Les multiplications et divisions se font de gauche à droite quand il n’y a pas de parenthèses.
• Les additions et soustractions se font aussi de gauche à droite quand il n’y a pas de parenthèses.
• Dans 20 − 4 × (15 ÷ 3 + 2^2), on calcule d’abord 15 ÷ 3 + 2^2 = 9, puis 20 − 4 × 9 = −16.
• Pour 40 ÷ 5 × 2, on calcule de gauche à droite : 40 ÷ 5 = 8 puis 8 × 2 = 16.

💡 Astuce mémo

Parenthèses → puissances → × ÷ (gauche) → + − (gauche).

⚠️ Pièges & confusions fréquents

1. Croire qu’ajouter des zéros à la fin d’un décimal change la valeur, alors que 2,5 = 2,50 = 2,5000.
2. Penser qu’une fraction peut avoir un dénominateur égal à 0, alors qu’une division par 0 n’a pas de sens.
3. Confondre décimal périodique et décimal non périodique : π n’a pas d’écriture décimale exacte car il n’est pas périodique.
4. Écrire une forme comme 27 × 10^3 en se disant que c’est scientifique, alors que a doit vérifier 1 ≤ a < 10.
5. Retenir un mauvais sens de décalage : si n > 0, la virgule se décale vers la droite, et si n < 0, vers la gauche.
6. Calculer plusieurs multiplications/divisions dans le mauvais ordre, car × et ÷ se font de gauche à droite sans parenthèses.

✅ Checklist Examen

1. Identifier une écriture décimale : une virgule et un nombre fini de décimales.
2. Choisir une écriture décimale « correcte » en retirant les zéros inutiles à la fin sans changer la valeur.
3. Reconnaître qu’un nombre comme π n’a pas d’écriture décimale exacte car il a une infinité de décimales non périodiques.
4. Distinguer écriture exacte et écriture approchée, par exemple π ≈ 3,14.
5. Passer d’une fraction à une idée de quotient et vérifier que le dénominateur n’est jamais nul.
6. Convertir un décimal fini en fraction en utilisant un dénominateur de type 10, 100, 1000 puis simplifier.
7. Convertir un décimal périodique en fraction en utilisant une égalité du type 10x puis une soustraction.
8. Comprendre qu’une fraction peut avoir une infinité d’écritures égales (ex : multiplier numérateur et dénominateur).
9. Écrire un nombre non nul en écriture scientifique en imposant 1 ≤ |a| < 10 et un exposant n adapté.
10. Déterminer le signe de l’exposant en fonction du sens du décalage de la virgule.
11. Refuser une écriture scientifique où a n’est pas dans l’intervalle 1 ≤ a < 10 (ou −10 < a ≤ −1 si négatif).
12. Appliquer l’ordre des opérations : parenthèses, puissances, puis × et ÷ (gauche à droite), puis + et − (gauche à droite).
13. Calculer correctement une expression du type 20 − 4 × (15 ÷ 3 + 2^2) en respectant toutes les priorités.
14. Calculer correctement une chaîne comme 40 ÷ 5 × 2 en évaluant gauche à droite.