En 4ème, en mathématiques, le programme aborde des points très importants pour la suite de scolarité des élèves. Les compétences en algèbre permettront de comprendre le programme de maths de 3ème et de réussir l’épreuve du brevet, aujourd’hui dénommée diplôme national du brevet. Les compétences sur les fractions, les puissances et le traitement des données, seront utilisées au lycée, de la seconde à la terminale, en maths, mais aussi en sciences, en physique et chimie, ainsi qu’en géographie et histoire pour l’analyse de documents chiffrés. Vous trouverez dans la rubrique « séquence mathématiques 4ème » toutes les fiches de préparation pour préparer votre année.
Programme de mathématiques en 4ème et fiches de préparation
Année centrale du cycle 4, la quatrième nécessite que les élèves augmentent leur capacité de raisonnement et d’autonomie. La résolution de problèmes est ainsi beaucoup moins guidée.
En nombres et calcul littéral, les nouveautés en classe de 4ème concernent :
le calcul d’expression littérale avec variables numériques ;
la comparaison de nombres relatifs ;
les équations à une inconnue.
Puissances de 10, racines carrées, calculs sur des nombres relatifs en écriture fractionnaire sont approfondis.
En organisation et gestions de données, la proportionnalité et le traitement des données sont renforcés (calcul de moyenne, médiane ou étendue).
La géométrie, moins présente, aborde néanmoins le théorème de Pythagore et sa réciproque.
Les grandeurs et mesures s’intéressent notamment aux grandeurs produit et quotient et aux effets des agrandissements.
Les enseignants en charge de cette matière élaborent des fiches de préparation de mathématiques 4ème au regard des programmes. Notre site Pass-education met à disposition des séquences d’apprentissage pour ces professeurs de collège.
Séquence mathématiques 4ème : des fiches clés en main pour votre classe
L’ensemble du programme de maths, niveau 4ème, a été mis sous forme de fiche de préparation par des professeurs. Chaque séquence mathématiques 4ème se compose d’une séance d’introduction au cours, d’exercices d’application avec les corrigés et d’une évaluation bilan. Les fiches sont disponibles en téléchargement, au format .pdf ou .rtf pour que vous puissiez les modifier. En conformité avec les actualités des nouveaux programmes, le sous-domaine « algorithmique » aborde les algorithmes, les instructions conditionnelles et l’utilisation d’une boucle en programmation. Pour les élèves qui suivent le collège en enseignement à distance, avec, par exemple, le CNED, ces documents pourront compléter les apprentissages.
Séquence et fiche de préparation de la catégorie Mathématiques : 4ème, pdf à imprimer, fiches à modifier au format doc et rtf.
Séquence - Fiche de préparation Mathématiques : 4ème
Séquence complète pour la 4ème sur les multiples et diviseurs d’un nombre. Cours pour la 4ème sur les multiples et diviseurs d’un nombre. Rappel sur la division euclidienne Rappel de la division euclidienne de a par b : a et b sont des nombres entiers positifs, avec b≠0. Effectuer la division euclidienne de a par b, c’est trouver deux nombres entiers positifs q et r tels que a=b×q+r avec r<b. Exemple : la division euclidienne de 14 par 3 est…
Séquence complète pour la 4ème sur les opérations avec des nombres relatifs (Synthèse). Cours pour la 4ème sur les opérations avec des nombres relatifs (Synthèse). Enchaînement d’opérations Propriété : Dans une suite de calculs, tu dois effectuer dans l’ordre : Les calculs entre parenthèses. S’il y a plusieurs niveaux de parenthèses, tu dois commencer par les parenthèses les plus intérieures. Les multiplications et les divisions, en appliquant la « règle des signes ». Les additions et les soustractions. Remarques…
Séquence complète pour la 4ème sur le cosinus d’un angle aigu. Cours pour la 4ème sur le cosinus d’un angle aigu. Vocabulaire et définition du cosinus d’un angle aigu. Vocabulaire : Un triangle ABC rectangle en A possède 2 angles aigus : (ABC) ̂ et (ACB) ̂. Du point de vue de l’angle (ABC) ̂ : – le côté [BC] est l’hypoténuse, – le côté [AB] est le côté adjacent à l’angle (ABC) ̂, – le côté [AC] est le…
Séquence complète pour la 4ème sur Multiplier des nombres relatifs. Cours pour la 4ème sur Multiplier des nombres relatifs. Produit de deux facteurs 1. Produit de deux nombres relatifs de même signe Propriété : Le produit de deux nombres relatifs de même signe est positif et a pour partie numérique le produit des parties numériques des deux nombres.
A=(+3)×(+5)=15 C=0,25×(+4)=1
B=-4×(-8)=32 D=-39,4×(-100)=3940
Exemples : 2. Produit de deux nombres relatifs de signe contraire Propriété : Le produit de deux nombres relatifs de signe…
Séquence complète pour la 4ème sur le Théorème de Pythagore (1). Cours pour la 4ème sur le Théorème de Pythagore (1). Calcul de la longueur de l’hypoténuse dans un triangle rectangle Rappel : Le plus grand côté d’un triangle rectangle s’appelle l’hypoténuse. C’est le côté opposé à l’angle droit. Théorème de Pythagore : Si un triangle est rectangle, alors le carré de la longueur de l’hypoténuse est égal à la somme des carrés des longueurs des deux autres côtés. Autrement…
Séquence complète pour la 4ème sur le Théorème de Pythagore (2). Cours pour la 4ème sur le Théorème de Pythagore (2). Rappel : Le théorème de Pythagore permet de calculer la longueur d’un côté d’un triangle rectangle, lorsque les longueurs de deux autres côtés sont connues. Montrer qu’un triangle est rectangle Réciproque du théorème de Pythagore : Si le carré de la longueur du plus grand côté d’un triangle rectangle est égal à la somme des carrés des longueurs des…
Séquence complète pour la 4ème sur le Théorème de Pythagore. Cours pour la 4ème sur le Théorème de Pythagore. Calcul de la longueur de l’hypoténuse dans un triangle rectangle Rappel : Le plus grand côté d’un triangle rectangle s’appelle l’hypoténuse. C’est le côté opposé à l’angle droit. Théorème de Pythagore : Si un triangle est rectangle, alors le carré de la longueur de l’hypoténuse est égal à la somme des carrés des longueurs des deux autres côtés. Autrement dit, si…
Séquence complète pour la 4ème sur carré d’un nombre et racine carrée d’un nombre. Cours pour la 4ème sur carré d’un nombre et racine carrée d’un nombre. Définition : a est un nombre relatif. Le carré du nombre a, noté a^2, est le nombre a×a. Exemples : Calcule le carré des nombres 3 ; 1 ; 7 ; 1,5 ; -4 et -9. A=3^2 B=1^2 C=7^2 D=〖1,5〗^2 E=〖(-4)〗^2 A=3×3 B=1×1 C=7×7 D=1,5×1,5 E=(-4)×(-4) A=9 B=1 C=49 D=2,25 E=16 Tu remarqueras…
Séquence complète pour la 4ème sur additionner et soustraire des nombres relatifs. Cours pour la 4ème sur additionner et soustraire des nombres relatifs. Addition de deux nombres relatifs Propriété 1 : La somme de deux nombres relatifs de même signe est le nombre qui a : – pour signe : le signe commun aux deux nombres, – pour partie numérique : la somme des parties numériques des deux nombres. Exemples : En effet, pour chacun de ces calculs, les deux…
Séquence complète sur “Grandeurs Produit” pour la 4ème Notions sur “Identifier les grandeurs physiques” Cours sur “Grandeurs Produit” pour la 4ème Définition : Une grandeur-produit est une grandeur obtenue en faisant le produit de deux grandeurs. L’aire est une grandeur-produit, c’est le produit de deux longueurs. Exemple 1 : L’énergie électrique consommée par un appareil est donnée par la formule : E=P ×t Avec : P la puissance de l’appareil, qui s’exprime en Watts (W). t la durée de fonctionnement,…
Séquence complète sur “Modéliser une situation” pour la 4ème Notions sur “Équations et inéquations” Cours sur “Modéliser une situation” pour la 4ème Pour mettre un problème en équation, il faut suivre les étapes suivantes : Choisir l’inconnue, la nommer avec une lettre. Traduire le problème par une égalité entre deux expressions faisant intervenir l’inconnue. Résoudre l’équation. Interpréter le résultat. Exemple : Un père veut donner 1600 € à ses trois enfants. Il veut que l’aîné ait 200 € de plus…
Séquence complète sur “Résoudre une équation du 1er degré” pour la 4ème Notions sur “Équations et inéquations” Cours sur “Résoudre une équation du 1er degré” pour la 4ème Règle n°1 : Lorsqu’on additionne ou on soustrait un même nombre à chaque membre d’une égalité, on obtient une nouvelle égalité. Exemple : x-3=10 x-3+3=10+3 x=13 Règle n°2 : Lorsqu’on multiplie ou on divise par un même nombre non nul chaque membre d’une égalité, on obtient une nouvelle égalité. Exemple : x/3=10…
Séquence complète sur “Notion d’équation” pour la 4ème Notions sur “Équations et inéquations” Cours sur “Notion d’équation” pour la 4ème Définition Une équation est une égalité comportant au moins un nombre inconnu désigné par une lettre souvent notée x, que l’on appelle l’inconnue de l’équation. Résoudre une équation, c’est trouver la valeur de l’inconnue pour laquelle l’égalité est vraie (il se peut qu’il y ait plusieurs valeurs possibles). Ces valeurs sont les solutions de l’équation. Exemples 4x-3=9-2x est une équation….
Séquence complète sur “Tester une égalité ou une inégalité” pour la 4ème Notions sur “Équations et inéquations” Cours sur “Tester une égalité ou une inégalité” pour la 4ème Tester une égalité Pour tester si une égalité est vraie pour des valeurs affectées aux lettres : On calcule le membre de gauche en remplaçant chaque lettre par le nombre donné. On calcule le membre de droite en remplaçant chaque lettre par le nombre donné. On observe si les deux membres sont…
Séquence complète sur “Exprimer en fonction de” pour la 4ème Notions sur “Équations et inéquations” Cours sur “Exprimer en fonction de” pour la 4ème Définition : Ecrire un résultat en fonction de x c’est écrire une expression littérale contenant la lettre x. Exemple 1 : Sur un site internet, les tee-shirts sont vendus au prix de 12 € le tee-shirt et les frais de livraison s’élèvent à 8,5 €. Calculer, en fonction de x, le prix à payer si on…
Séquence complète sur “Expressions égales” pour la 4ème Notions sur “Calcul littéral” Cours sur “Expressions égales” pour la 4ème Définition Deux expressions littérales sont égales, si, pour n’importe quelles valeurs attribuées aux lettres, les deux expressions donnent le même résultat. Pour prouver que deux expressions sont égales : Pour prouver l’égalité de deux expressions, on peut transformer l’écriture de l’une afin d’obtenir celle de l’autre. Exemple : Prouver que : A=7x^2+5x et B=7x(x+1)-2x sont égales. On peut partir de l’expression…
Séquence complète sur “Factorisation” pour la 4ème Notions sur “Calcul littéral” Cours sur “Factorisation” pour la 4ème Définition Factoriser une expression littérale, c’est transformer une somme ou une différence en produit. Pour cela on utilise les formules de distributivité dans le sens contraire. On dit que k est un facteur commun aux deux termes de la somme ka et kb Factoriser par 5 ou mettre 5 en facteur signifie que l’on obtient une expression de la forme : 5 ×(……..
Séquence complète sur “Développement Réduction” pour la 4ème Notions sur “Calcul littéral” Cours sur “Développement Réduction” pour la 4ème Distributivité de la multiplication par rapport à l’addition Propriété La multiplication est distributive par rapport à l’addition et à la soustraction. Cela signifie que, quels que soient les nombres a, b et k on a : Développer une expression littérale Développer une expression littérale c’est transformer un produit en somme ou en différence Exemple 1 : Développer 3(x+5) Pour développer cette…
Séquence complète sur “Écriture scientifique d’un nombre” pour la 4ème Notions sur “Les puissances” Cours sur “Écriture scientifique d’un nombre” pour la 4ème Les calculatrices, lorsque le résultat d’un calcul dépasse leur capacité d’affichage donnent une valeur approchée du résultat en notation scientifique. Définition : Un nombre positif est écrit en notation scientifique quand il est écrit sous la forme : a×〖10〗^n où : a est un nombre décimal tel que 1≤a<10 c’est-à-dire que a s’écrit avec un seul chiffre…
Séquence complète sur “Écrire les grands et les petits nombres” pour la 4ème Notions sur “Les puissances” Cours sur “Écrire avec les grands nombres et les petits nombres” pour la 4ème Dans ce chapitre on va travailler avec les puissances de 10. Puissances positives de 10 : Puissances négatives de 10 : 〖10〗^(-n) désigne l’inverse de 〖10〗^n. Puissances de 10 et préfixes. Plus grand que l’unité Plus petit que l’unité Préfixe giga méga kilo hecto déca unité déci centi milli…
Séquence complète sur “Opérations sur les puissances” pour la 4ème Notions sur “Les puissances” Cours sur “Opérations sur les puissances” pour la 4ème Produit de deux puissances d’un même nombre : Exemple : Propriété : Quel que soit le nombre relatif non nul et quels que soient les nombres entiers et on a : Quotient de deux puissances d’un même nombre : Exemple : Propriété : Quel que soit le nombre relatif non nul et quels que soient les…
Séquence complète sur “Puissances d’exposant négatif” pour la 4ème Notions sur “Les puissances” Cours sur “Puissances d’exposant négatif” pour la 4ème Définition Si a est un nombre relatif non nul et n un entier naturel, on a : a^(-n) désigne l’inverse de a^n. a^(-n)=1/a^n Exemples : 2^(-3)=1/2^3 =1/(2×2×2)= 1/8 (-3)^(-4)=1/〖(-3)〗^4 =1/((-3)×(-3)×(-3)×(-3))= 1/81 〖10〗^(-4)=1/〖10〗^4 = 1/(10×10×10×10)=1/(10 000)=0,0001 Cas particulier : Si n=1 : a^(-1 ) est l’inverse de a Exemples : 2^(-1)=1/2 〖(-4)〗^(-1)=-1/4 Exercices, révisions sur “Puissances d’exposant négatif” à…
Séquence complète sur “Puissances d’exposant positif” pour la 4ème Notions sur “Les puissances” Cours sur “Puissances d’exposant positif” pour la 4ème Définition : a désigne un nombre relatif. n désigne un nombre entier supérieur ou égal à 1. Le produit de n facteurs égaux à a : est une puissance de a. On note : a ×a×a×….. ×a=a^n On lit : « a exposant n ». Exemples : Cas particulier : Si a≠0 alors a^0=1 et si a quelconque a^1=a…
Séquence complète sur “Carré et cube d’un nombre relatif ” pour la 4ème Notions sur “Les puissances” Cours sur “Carré et cube d’un nombre relatif ” pour la 4ème Soit a un nombre relatif. CARRE D’UN RELATIF : Définition : Le produit a×a se note a² et se lit a au carré. Dans a×a il y a deux facteurs. Exemples : 6^2=6 ×6=36 (-7)^2=(-7)×(-7)=49 Vocabulaire : Dans l’expression a² , l’entier 2 est appelé exposant. CUBE D’UN RELATIF : Définition…
Séquence complète sur “Division de fractions” pour la 4ème Notions sur “Les fractions (2)” Cours sur “Division de fractions” pour la 4ème Propriété : Diviser par un nombre relatif différent de 0 revient à multiplier par son inverse. Soient 4 nombres a,b,c et d tels que : b ≠0,c≠0 et d≠0 a/b÷c/d=a/b×d/c=(a×d)/(b×c) Exemples : (-2)/7 ÷ 4/5= (-2)/7 × 5/4= (-2×5)/(7×4)= (-2×5)/(7×2×2)= (-5)/14 -3 ÷ 1/4= -3 × 4/1= (-12)/1= -12 (2/5)/((-10)/3)=2/5×(-3)/10=(2×-3)/(5×10)= (2×-3)/(5×2×5)=(-3)/25 Remarque : La barre de fraction principale…
Séquence complète sur “Inverse d’une fraction” pour la 4ème Notions sur “Les fractions (2)” Cours sur “Inverse d’une fraction” pour la 4ème Définition Soit x un nombre relatif non nul. L’inverse de x est le nombre qui, multiplié par x donne 1. Exemples L’inverse de 8 est 0,125 car 8×0,125=1. L’inverse de -2 est -0,5 car -2×-0,5=1. Propriété : Soient a et b des nombres relatifs non nuls. L’inverse du nombre a est le nombre 1/a “L’inverse du nombre” a/b…
Séquence complète sur “Multiplications de fractions” pour la 4ème Notions sur “Les fractions (2)” Cours sur “Multiplications de fractions” pour la 4ème Propriété : Pour multiplier deux nombres en écritures fractionnaires, on multiplie les numérateurs entre eux et les dénominateurs entre eux, en appliquant la règle des signes apprise dans la multiplication des nombres relatifs. Soient a, b, c et d quatre nombres tels que : b ≠0 et d ≠0 a/b × c/d= (a×c)/(b×d) Exemple A= (-3)/5×7/12= (-3×7)/(5×12)=(-21)/60=-(3×7)/(3×20)=-7/20 Dans…
Séquence complète sur “Additions et soustractions de fractions” pour la 4ème Notions sur “Les fractions (1)” Cours sur “Additions et soustractions de fractions” pour la 4ème Pour additionner ou pour soustraire deux fractions qui ont le même dénominateur : on additionne ou on soustrait les numérateurs. on garde le dénominateur commun. a b et c avec c ≠0 désignent trois nombres relatifs : a/c+ b/c= (a+b)/c a/c- b/c = (a-b)/c Exemples A= (-2)/(7 )+ 3/7 = (-2+3)/7 = 1/7 B=…
Séquence complète sur “Comparaisons de fractions” pour la 4ème Notions sur “Les fractions (1)” Cours sur “Comparaisons de fractions” pour la 4ème Nous avons appris en classe de cinquième à comparer deux fractions et nous avons aussi appris à comparer deux nombres relatifs. Nous devons maintenant apprendre en classe de quatrième à comparer des fractions qui ont des signes. Nous allons donc regrouper les méthodes de ces deux chapitres. Exemple 1 Comparer : -13/19 et (-2)/(-7) -13/19 <0 (-2)/(-7)=2/7 >0…
Séquence complète sur “Fractions égales, Produit en croix” pour la 4ème Notions sur “Les fractions (1)” Cours sur “Fractions égales, Produit en croix” pour la 4ème Quotients égaux Propriété On ne change pas la valeur d’une écriture fractionnaire en multipliant ou en divisant le numérateur et le dénominateur un même nombre non nul. Quels que soient les nombres a,b et k (b≠0 et k≠0) on a : (k ×a)/(k ×b )= a/b Exemples : 21/(-15)= (3×7)/(3 × -5 )=7/(-5) (-70)/(-100)=…