Tu as déjà partagé des bonbons entre amis, ou rangé des œufs dans une boîte de six. Sans le savoir, tu faisais déjà de la division ! Ce chapitre te donne les mots justes et la méthode pour la maîtriser complètement.
Il existe deux sortes de divisions. La division euclidienne s'arrête sur un nombre entier et laisse parfois un reste. La division décimale continue après la virgule, pour obtenir un résultat plus précis, exact ou approché.
Tu vas apprendre à poser une division, à reconnaître si un nombre en divise un autre sans calcul grâce à des astuces appelées « critères de divisibilité », puis à résoudre de vrais problèmes de partage : à la maison, à l'école, ou au marché.
Prends ton temps, pose bien tes calculs, et vérifie toujours ton résultat. C'est la meilleure façon de ne plus jamais te tromper.
1Division euclidienne : quotient et reste
Imagine que tu as 17 billes et 5 amis. Tu veux donner le même nombre de billes à chacun. Combien chaque ami reçoit-il ? Et que se passe-t-il s'il en reste ?
1.1 Le vocabulaire de la division
Effectuer la division euclidienne d'un nombre (le dividende) par un nombre non nul (le diviseur), c'est trouver deux nombres entiers, le quotient et le reste , tels que :
Le reste doit toujours être strictement plus petit que le diviseur . Sinon, on pourrait encore partager une fois de plus !
Chaque ami reçoit 3 billes. Il reste 2 billes qu'on ne peut pas partager également.
- dividende , diviseur
- quotient , reste on vérifie bien
Le reste ne peut jamais être plus grand ou égal au diviseur. Si tu trouves un reste de pour une division par , tu t'es trompé quelque part : il faut continuer à partager !
1.2 Poser une division euclidienne
On travaille chiffre par chiffre, de gauche à droite. À chaque étape :
- on regarde le nombre déjà formé ;
- on cherche combien de fois le diviseur y entre, sans dépasser ;
- on multiplie, puis on soustrait pour trouver un reste partiel ;
- on abaisse le chiffre suivant du dividende, et on recommence.
On s'arrête quand tous les chiffres du dividende ont été abaissés : le dernier reste obtenu est le reste final.
- dividende , diviseur
- quotient , reste
- on retrouve bien le dividende
Entraîne-toi avec un autre exemple, sans la figure cette fois : pose .
- quotient , reste , et
Ce mot vient du savant grec Euclide, qui a vécu à Alexandrie, en Égypte, vers -300. Dans son livre Les Éléments, en treize volumes, il rassemble tout ce que les Grecs savaient en mathématiques.
Dans le Livre VII, Euclide étudie précisément les nombres entiers, leurs diviseurs et leurs restes. C'est en son honneur que l'on appelle aujourd'hui cette division « euclidienne » : elle date de plus de deux mille trois cents ans, et elle fonctionne toujours exactement de la même façon !
2Multiples et diviseurs
Quand le reste d'une division vaut , il se passe quelque chose de particulier : le partage tombe juste, sans rien qui reste. On dit alors que les deux nombres sont liés par une relation de multiple et de diviseur.
2.1 Multiples d'un nombre
Un nombre est un multiple d'un nombre s'il existe un nombre entier tel que . Autrement dit, est obtenu en comptant par bonds de , à partir de .
On compte de 6 en 6, à partir de 0 :
Cette liste n'a pas de fin : il existe une infinité de multiples de 6.
On effectue la division euclidienne. Si le reste vaut 0, le nombre est un multiple. Sinon, non.
- est un multiple de reste nul
2.2 Diviseurs d'un nombre
Un nombre est un diviseur d'un nombre si la division de par tombe juste, avec un reste nul. On dit aussi que est divisible par .
On teste chaque nombre entier, à partir de 1, jusqu'à trouver toutes les paires :
Les diviseurs de sont donc : . Il y en a . Le plus petit est toujours , le plus grand est toujours le nombre lui-même.
Dire « est un diviseur de » et dire « est un multiple de » sont deux façons de dire la même chose.
Si est un diviseur de , alors avec un reste nul, pour un certain entier . Mais l'écriture signifie justement que est un multiple de : c'est exactement la définition du multiple, avec . Le raisonnement fonctionne aussi dans l'autre sens : c'est bien la même relation, vue sous deux angles différents.
est diviseur de tous les nombres. Et tout nombre est diviseur de lui-même. Ne les oublie pas quand tu dresses une liste de diviseurs !
3Critères de divisibilité
Faut-il toujours poser une division pour savoir si un nombre en divise un autre ? Non ! Il existe des astuces rapides, appelées critères de divisibilité. Elles se lisent directement sur les chiffres du nombre, sans aucun calcul long.
3.1 Divisible par 2, 5 et 10 : le dernier chiffre
- Un nombre est divisible par si son chiffre des unités est , , , ou .
- Un nombre est divisible par si son chiffre des unités est ou .
- Un nombre est divisible par si son chiffre des unités est .
se termine par : il est divisible par , mais pas par ni par .
se termine par : il est divisible par , mais pas par (il est impair) ni par .
3.2 Divisible par 3 et 9 : la somme des chiffres
- Un nombre est divisible par si la somme de ses chiffres est un multiple de .
- Un nombre est divisible par si la somme de ses chiffres est un multiple de .
- :
- est un multiple de et de donc est divisible par et par
- :
- est un multiple de , mais pas de est divisible par , pas par
Pourquoi la somme des chiffres fonctionne-t-elle ? Regarde : , et . Chaque « paquet » de dizaines, de centaines… est un multiple de , plus 1. Un nombre comme s'écrit . En remplaçant et par « multiple de 9, plus 1 », il ne reste, une fois les multiples de 9 mis de côté, que la somme des chiffres . C'est pour cela que tester la divisibilité par 9 du nombre revient à tester celle de la somme de ses chiffres.
Vers 820, à Bagdad, le savant Al-Khwârizmî travaille à la Maison de la Sagesse, une grande bibliothèque fondée par le calife al-Ma'mûn. Il écrit un traité de calcul qui explique, étape par étape, comment poser les opérations avec les chiffres indiens (ceux que nous utilisons encore aujourd'hui !).
Son nom, déformé en latin, a donné le mot « algorithme » : une suite précise d'étapes à suivre pour résoudre un problème. C'est exactement ce que tu fais quand tu poses une division ! En 1202, le mathématicien italien Fibonacci fait connaître ces méthodes de calcul à toute l'Europe, dans son livre Liber Abaci.
3.3 Combiner plusieurs critères
. Un nombre est divisible par s'il est à la fois divisible par et par . Il faut vérifier les deux conditions, pas une seule !
- se termine par divisible par 2
- multiple de 3, donc divisible par 3
- est divisible par et par , donc par
| Diviseur | Critère | Exemple |
|---|---|---|
| dernier chiffre | ||
| dernier chiffre ou | ||
| dernier chiffre | ||
| somme des chiffres multiple de | ||
| somme des chiffres multiple de |
Pour , il faut vérifier 2 et 3 en même temps. est divisible par mais pas par : il n'est pas divisible par . Un seul critère qui échoue suffit à tout annuler.
4Division décimale et quotient approché
Parfois, un partage ne tombe pas juste avec un nombre entier. On continue alors la division après la virgule, pour obtenir un résultat plus précis. C'est la division décimale.
4.1 Un quotient qui continue après la virgule
Dans une division décimale, on ne s'arrête pas au reste entier. On place une virgule au quotient, puis on ajoute des zéros au reste pour continuer les calculs, chiffre après chiffre.
Une fois tous les chiffres du dividende abaissés, s'il reste un reste non nul : on pose une virgule au quotient, on abaisse un à côté du reste, et on continue exactement comme avant.
Tu connais déjà (Figure 1). Continuons après la virgule :
- reste , on abaisse un :
- on écrit 2 après la virgule au quotient
- reste , on abaisse un :
- reste nul : la division s'arrête
4.2 Quotient exact ou quotient approché
Un quotient décimal est exact quand on finit par obtenir un reste nul. Il est approché quand la division ne s'arrête jamais : on choisit alors de s'arrêter à un rang précis (dixième, centième…), et on utilise le symbole au lieu de .
On calcule un chiffre de plus que la précision demandée. Si ce chiffre supplémentaire est , , , ou , on augmente le dernier chiffre gardé d'une unité. Sinon, on le laisse tel quel.
- reste nul obtenu : quotient exact
- le 3 se répète indéfiniment, jamais de reste nul
- valeur approchée au centième
En argent, le franc CFA n'a pas de centimes dans la vie courante. Un prix au kilogramme comme F CFA sera souvent arrondi à l'unité : environ F CFA.
5Problèmes de partage
Il existe deux façons d'utiliser une division dans un problème concret. Partager : le nombre de parts est connu, on cherche la valeur d'une part. Grouper : la taille d'un groupe est connue, on cherche combien de groupes on peut former. Dans les deux cas, c'est une division — mais le sens du quotient change !
5.1 Partager : trouver la valeur d'une part
On connaît le nombre de parts (c'est le diviseur). Le quotient donne la valeur d'une part. Le reste, s'il existe, ne peut pas être partagé également.
Une école reçoit cahiers, à répartir également entre classes.
- chaque classe reçoit cahiersreste nul : le partage tombe juste
5.2 Grouper : trouver le nombre de groupes
On connaît la taille d'un groupe (c'est le diviseur). Le quotient donne le nombre de groupes complets. Le reste correspond aux éléments qui ne suffisent pas à former un groupe de plus.
Dans un groupement, le reste ne disparaît pas ! S'il faut absolument tout transporter ou tout ranger, il faut parfois prévoir un groupe de plus, même incomplet. C'est le cas des 2 œufs restants : il faudra bien une 9ᵉ boîte, même si elle n'est pas pleine.
Vers -1650, en Égypte ancienne, le scribe Ahmès recopie un très vieux rouleau de calculs sur un papyrus. Ce document, retrouvé au XIXᵉ siècle et conservé au British Museum sous le nom de papyrus Rhind, contient plus de 80 problèmes.
Plusieurs racontent des partages : comment répartir des pains entre des hommes, ou diviser des récoltes de grain. Les Égyptiens utilisaient des fractions un peu différentes des nôtres, mais le problème posé, lui, n'a pas changé en plus de 36 siècles : partager équitablement !
5.3 Calculer un prix unitaire
C'est une division décimale : le quotient peut être exact ou approché.
Un sac de kg de mil coûte F CFA.
- le kilogramme de mil coûte F CFA
Fiche mémo
- Division euclidienne : avec (dividende, diviseur, quotient, reste).
- Le reste est toujours strictement inférieur au diviseur.
- est multiple de s'il existe entier tel que .
- est diviseur de si la division de par a un reste nul (« divisible par » = « multiple de »).
- Divisible par : dernier chiffre pair (). Par : dernier chiffre ou . Par : dernier chiffre .
- Divisible par : somme des chiffres multiple de . Par : somme des chiffres multiple de .
- Divisible par : divisible par et par , les deux conditions à la fois.
- Division décimale : on ajoute des zéros après la virgule pour continuer au-delà du reste entier.
- Quotient exact : on obtient un reste nul. Quotient approché : on arrondit, avec le symbole .
- Partage : le nombre de parts est connu, le quotient donne la valeur d'une part.
- Groupement : la taille d'un groupe est connue, le quotient donne le nombre de groupes.
- Un reste dans un groupement oblige parfois à prévoir un groupe supplémentaire.
- Prix unitaire prix total quantité.
6Exercices corrigés
Pose chacune de ces divisions euclidiennes, donne le quotient et le reste, puis vérifie avec l'égalité .
a. b. c. d.
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a.
- quotient 152, reste 3
b.
- quotient 154, reste 0 : division exacte
c.
- quotient 111, reste 1
d.
- quotient 86, reste 1
Léa affirme : « ». A-t-elle raison ? Si non, trouve le bon quotient et le bon reste de .
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Léa a tort. Elle a bien , le calcul semble juste… mais le reste 8 est plus grand que le diviseur 6 ! C'est interdit : on peut encore partager une fois de plus.
- quotient 8, reste 2, et bien
Écris tous les multiples de inférieurs à . Puis écris tous les diviseurs de .
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Multiples de 7 inférieurs à 100 (on compte de 7 en 7) :
Diviseurs de 60 (on cherche toutes les paires dont le produit vaut 60) :
Les diviseurs de sont donc : , soit diviseurs.
Pour chacun des nombres , , , et , indique par lesquels parmi il est divisible.
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| Nombre | Divisible par |
|---|---|
| (dernier chiffre pair) et () | |
| (dernier chiffre 5) seulement | |
| et () | |
| : tous à la fois ! () | |
| aucun de ces cinq nombres |
Curiosité : échappe à tous nos critères, mais il se cache quand même — hors programme, mais amusant à vérifier !
Effectue ces divisions décimales exactes : a. b. c.
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- car
- car
- car
Un collège doit transporter élèves en bus. Chaque bus a places. Combien de bus complets peut-on remplir ? Combien de bus faut-il prévoir au total pour transporter tous les élèves ?
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- 5 bus complets, 25 élèves restants
Les élèves restants ne peuvent pas rester à terre ! Il faut donc prévoir un bus, même incomplet. Réponse : bus au total.
Trouve tous les diviseurs communs de et de .
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Diviseurs de : .
Diviseurs de : .
Les diviseurs qui apparaissent dans les deux listes sont les diviseurs communs :
Je suis un nombre compris entre et . Je suis divisible par , par et par en même temps. Quel nombre suis-je ?
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Être divisible à la fois par , et , c'est être divisible par leur produit : . Il faut donc chercher un multiple de entre et .
- multiples de :
- seul est compris entre et
Vérification : se termine par (divisible par 2, 5, 10) et (divisible par 3). Le nombre cherché est 120.
Calcule . Donne une valeur approchée au dixième, puis au centième.
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- le chiffre 3 se répète indéfiniment
- valeur approchée au dixième
- valeur approchée au centième
- Dans une division euclidienne, le quotient vaut , le reste vaut et le diviseur vaut . Retrouve le dividende.
- Explique pourquoi un reste de ou plus aurait été impossible pour ce diviseur.
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1. On utilise l'égalité , à l'envers.
Vérification : donne bien , reste . ✓
2. Un reste doit toujours être strictement inférieur au diviseur. Si le reste valait (ou plus), cela signifierait qu'on peut encore retirer un groupe de : le quotient ne serait alors pas le bon, il faudrait l'augmenter d'une unité.
Explique pourquoi un nombre divisible par est toujours divisible par .
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Le critère de dit : « la somme des chiffres est un multiple de ». Or, est lui-même un multiple de (). Donc, si la somme des chiffres est un multiple de , elle est automatiquement un multiple de aussi — tout multiple de est un multiple de .
Comme le critère de utilise cette même somme des chiffres, le nombre est donc aussi divisible par .
Exemple : a pour somme de chiffres , multiple de ( divisible par 9) et de (, donc divisible par 3).
Un club sportif compte joueurs. On forme d'abord des équipes de joueurs.
- Combien d'équipes complètes peut-on former ? Combien de joueurs restent ?
- Peut-on former une équipe supplémentaire avec les joueurs restants ? Justifie.
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1.
- 17 équipes complètes, 2 joueurs restants
2. Non. Il manquerait joueurs pour compléter une équipe. Les joueurs restants devront être intégrés aux équipes existantes, ou rester remplaçants.
Au marché de Dakar. Un sac de riz de kg coûte F CFA. Fatou en achète seulement kg auprès d'un vendeur qui casse le sac.
- Calcule le prix d'un kilogramme de riz.
- Calcule le prix payé par Fatou pour ses kg.
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1.
- le kilogramme coûte F CFA
2.
- Fatou paie F CFA
Une distribution à Ndjamena. Une association distribue cahiers, en parts égales, entre écoles de Ndjamena.
- Combien de cahiers reçoit chaque école ? Combien de cahiers restent ?
- Propose une solution pour ces cahiers restants.
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1.
- 22 cahiers par école, 11 restants
2. Les cahiers restants peuvent être gardés en réserve pour l'année suivante, ou donnés à l'école qui compte le plus d'élèves.
Transport à Abidjan. Un chauffeur doit transporter passagers avec des minibus de places chacun.
- Combien de minibus complets peut-il remplir ?
- Combien de minibus faut-il au total pour transporter tout le monde ?
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1.
- 6 minibus complets, 12 passagers restants
2. Les passagers restants doivent aussi voyager : il faut un minibus. Réponse : 7 minibus.
Vente d'œufs à Abéché. Une marchande range ses œufs par plateaux de . Elle possède œufs. Un plateau complet se vend F CFA, et un œuf vendu à l'unité coûte F CFA.
- Combien de plateaux complets peut-elle remplir ? Combien d'œufs restent ?
- Si elle vend tout (plateaux pleins et œufs à l'unité), quelle est sa recette totale ?
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1.
- 17 plateaux complets, 7 œufs restants
2.
- recette des plateaux
- recette des œufs à l'unité
La marchande gagne au total 43 200 F CFA.