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Problèmes sur la proportionnalité

Des soldes qui s'enchaînent, une carte à lire, un trajet en deux temps : trois pièges classiques, où l'addition naïve donne à chaque fois une réponse fausse.

Les soldes successives

Un manteau coûte \(80 \ \text{€}\). Il est d'abord soldé à \(-30 \ \%\), puis une seconde démarque retire encore \(20 \ \%\).

  1. Calculer le prix après la première remise.
    $$ 80 \times 0{,}7 = 56 \ \text{€} $$
  2. Calculer le prix final.
    $$ 56 \times 0{,}8 = 44{,}80 \ \text{€} $$
  3. La remise globale est-elle de \(50 \ \%\) ? Justifier.

    Le coefficient global vaut \(0{,}7 \times 0{,}8 = 0{,}56\).

    $$ \text{la baisse est de } 44 \ \% $$

    La seconde remise porte sur un prix déjà réduit : elle rapporte moins que si elle s'appliquait au prix de départ.

La carte au 1/25 000

Sur une carte de randonnée à l'échelle \(\frac{1}{25 \ 000}\) :

  1. Un sentier mesure \(4 \ \text{cm}\). Quelle est sa longueur réelle ?
    $$ 4 \times 25 \ 000 = 100 \ 000 \ \text{cm} $$
    $$ 1 \ \text{km} $$
  2. Une route mesure \(3{,}5 \ \text{km}\). Quelle longueur occupe-t-elle sur la carte ?

    On convertit d'abord : \(3{,}5 \ \text{km} = 350 \ 000 \ \text{cm}\).

    $$ 350 \ 000 \div 25 \ 000 = 14 $$
    $$ 14 \ \text{cm} $$
  3. Un champ rectangulaire mesure \(2 \ \text{cm}\) sur \(3 \ \text{cm}\) sur la carte. Quelle est son aire réelle, en hectares ?

    Les côtés réels mesurent \(500 \ \text{m}\) et \(750 \ \text{m}\).

    $$ 500 \times 750 = 375 \ 000 \ \text{m}^2 $$
    $$ 37{,}5 \ \text{hectares} $$

    L'aire n'est pas multipliée par \(25 \ 000\) mais par son carré : c'est pourquoi il faut convertir les longueurs d'abord, et calculer l'aire ensuite.

Le trajet en deux temps

Un automobiliste parcourt \(120 \ \text{km}\) à \(90 \ \text{km/h}\), puis \(60 \ \text{km}\) à \(60 \ \text{km/h}\).

  1. Calculer la durée de chaque portion.
    $$ \frac{120}{90} = \frac{4}{3} \ \text{h} = 1 \ \text{h} \ 20 \ \text{min} $$
    $$ \frac{60}{60} = 1 \ \text{h} $$
  2. En déduire la vitesse moyenne sur l'ensemble du trajet.

    La distance totale vaut \(180 \ \text{km}\), la durée totale \(\frac{4}{3} + 1 = \frac{7}{3} \ \text{h}\).

    $$ v = 180 \div \frac{7}{3} = \frac{540}{7} $$
    $$ v \approx 77{,}1 \ \text{km/h} $$
  3. Pourquoi la réponse n'est-elle pas \(75 \ \text{km/h}\), moyenne des deux vitesses ?

    Parce que les deux portions n'ont pas la même durée : \(1 \ \text{h} \ 20\) à \(90\) contre \(1 \ \text{h}\) à \(60\). La vitesse rapide dure plus longtemps, et pèse donc davantage.