Les nombres rationnels
Un nombre rationnel peut s’écrire comme le quotient de deux entiers, avec un dénominateur non nul. Par exemple, −3/4 est rationnel. Le même nombre possède plusieurs écritures : −3/4 = −6/8 = −0,75. En 2AC, on apprend à reconnaître ces écritures, à les simplifier et à comparer les nombres qu’elles représentent.
À la fin de ce chapitre, vous saurez
- Reconnaître et écrire un nombre rationnel
- Déterminer le signe d’un quotient
- Simplifier une fraction et vérifier une égalité
- Repérer et comparer des rationnels
PrérequisTables de multiplication et critères de divisibilité · Fractions positives · Comparaison des nombres relatifs
Un bon cours, ça se partage.
Qu’est-ce qu’un nombre rationnel ?
Définition
Nombre rationnel : Un nombre rationnel s’écrit , où a et b sont des entiers et . On choisit généralement une écriture avec un dénominateur positif. a est le numérateur ; b est le dénominateur.
Un entier est rationnel : . Un décimal est aussi rationnel : . Le nombre est rationnel même si son écriture décimale ne s’arrête pas. Il n’est pas nécessaire d’effectuer la division pour le reconnaître.
Attention
La fraction ne désigne aucun nombre. En revanche, . Le numérateur peut être nul, le dénominateur ne le peut jamais.
Comment placer le signe d’une fraction ?
Propriété
Signe du quotient
Deux entiers non nuls de même signe donnent un quotient positif. Deux entiers de signes contraires donnent un quotient négatif. Ainsi, et .
Choisir un dénominateur positif
Réécrire et .
- : un seul signe négatif.
- : deux signes négatifs.
Pourquoi deux fractions peuvent-elles être égales ?

Propriété
Écritures équivalentes
Multiplier ou diviser le numérateur et le dénominateur par un même nombre non nul ne change pas le quotient. Pour et , .
Sur l’image, trois quarts d’une bande représentent la même longueur que six huitièmes de la même bande. Les parts sont deux fois plus petites, mais on en prend deux fois plus. Les fractions désignent une quantité, pas seulement une paire de nombres.
Fabriquer une écriture utile
Écrire avec le dénominateur 12.
- Comme , multiplie aussi le numérateur par 4.
- .
Comment simplifier une fraction ?
Méthode
Réduire étape par étape
- Place le signe devant la fraction et garde un dénominateur positif.
- Cherche un diviseur commun au numérateur et au dénominateur.
- Divise les deux par ce diviseur.
- Recommence jusqu’à ne plus trouver de diviseur commun autre que 1.
Une fraction négative
Simplifier .
- 42 et 56 sont divisibles par 7 : .
- 6 et 8 sont divisibles par 2 : .
- 3 et 4 n’ont pas de diviseur commun supérieur à 1 : la fraction est irréductible.
Attention
On simplifie des facteurs communs, pas des chiffres qui se ressemblent. Dans , la justification correcte est de diviser les deux nombres par 16 pour obtenir .
Comment vérifier l’égalité de deux rationnels ?
Propriété
Produits en croix
Pour et , si et seulement si . Cette propriété permet de tester une égalité sans utiliser de valeur approchée.
Deux écritures à tester
Les nombres et sont-ils égaux ?
- et .
- Les produits sont égaux : les deux fractions désignent le même nombre.
Comment comparer des nombres rationnels ?
Méthode
Une méthode sûre
- Compare d’abord les signes : un négatif est inférieur à un positif.
- Si nécessaire, écris les deux fractions avec le même dénominateur positif.
- Compare alors leurs numérateurs comme des nombres relatifs.
Comparer deux négatifs
Comparer et .
- Avec le dénominateur 12, on obtient et .
- Comme , alors .
Pour deux fractions positives de même numérateur non nul, la plus grande est celle dont le dénominateur est le plus petit : . Ce raccourci ne s’applique pas tel quel à deux fractions négatives. Le dénominateur commun reste une méthode fiable dans tous les cas.
Placer un rationnel sur une droite graduée
Repérer trois quarts négatifs
Placer .
- Partage l’unité entre 0 et −1 en quatre intervalles égaux.
- À partir de 0, avance de trois intervalles vers la gauche.
- Le point obtenu est entre −1 et 0, à la distance 0,75 de zéro.
Un rationnel peut dépasser une unité : se place entre 1 et 2. Pour lire une fraction sur un axe, compte les intervalles de l’unité, puis le nombre d’intervalles depuis l’origine. Ne compte pas les traits à la place des espaces.
Valeur exacte et valeur approchée
| Nombre | Écriture décimale | À retenir |
|---|---|---|
| 0,375 | Égalité exacte | |
| 0,666… | Décimales qui se répètent | |
| Arrondi au centième | Valeur approchée |
Garde les fractions pendant un calcul exact. Remplacer trop tôt par 0,67 peut modifier la réponse finale. Le symbole = signifie « exactement égal » ; le symbole annonce une approximation.
Questions fréquentes
Qu’est-ce qu’un nombre rationnel en 2AC ?
Comment simplifier un nombre rationnel ?
Comment comparer deux fractions négatives ?
Tous les rationnels ont-ils une écriture décimale finie ?
Quiz : 12 questions sur ce chapitre
12 questions tirées au hasard parmi les 12 de ce chapitre : le quiz est différent à chaque visite. Une seule réponse est correcte, et vous voyez immédiatement si la vôtre l'est.
Q1Quel dénominateur est interdit ?
Réponse incorrecte
Un quotient n’est défini que si son dénominateur est non nul.
Bonne réponse : 0
Un quotient n’est défini que si son dénominateur est non nul.
Q25/(−7) est égal à…
Réponse incorrecte
Un seul signe négatif rend le quotient négatif sans inverser ses termes.
Bonne réponse : −5/7
Un seul signe négatif rend le quotient négatif sans inverser ses termes.
Q3(−4)/(−9) est…
Réponse incorrecte
Le quotient de deux nombres négatifs non nuls est positif.
Bonne réponse : positif
Le quotient de deux nombres négatifs non nuls est positif.
Q412/18 simplifié vaut…
Réponse incorrecte
Diviser 12 et 18 par 6 donne 2/3, qui est irréductible.
Bonne réponse : 2/3
Diviser 12 et 18 par 6 donne 2/3, qui est irréductible.
Q50,25 s’écrit…
Réponse incorrecte
0,25 = 25/100 = 1/4 ; le dénominateur 100 traduit les centièmes.
Bonne réponse : 1/4
0,25 = 25/100 = 1/4 ; le dénominateur 100 traduit les centièmes.
Q6Quelle fraction égale 3/5 ?
Réponse incorrecte
On multiplie le numérateur et le dénominateur par le même nombre, ici 3.
Bonne réponse : 9/15
On multiplie le numérateur et le dénominateur par le même nombre, ici 3.
Q7Le plus petit est…
Réponse incorrecte
Au même dénominateur positif, on compare −7, −3 et 1.
Bonne réponse : −7/8
Au même dénominateur positif, on compare −7, −3 et 1.
Q81/3 = 0,33 est…
Réponse incorrecte
L’écriture décimale de 1/3 continue ; 0,33 n’est pas la valeur exacte.
Bonne réponse : faux : 0,33 est une approximation
L’écriture décimale de 1/3 continue ; 0,33 n’est pas la valeur exacte.
Q90/(−6) vaut…
Réponse incorrecte
Le numérateur est nul et le dénominateur non nul : le quotient vaut zéro.
Bonne réponse : 0
Le numérateur est nul et le dénominateur non nul : le quotient vaut zéro.
Q107/4 se situe…
Réponse incorrecte
7/4 = 1 + 3/4 ; le nombre dépasse 1 sans atteindre 2.
Bonne réponse : entre 1 et 2
7/4 = 1 + 3/4 ; le nombre dépasse 1 sans atteindre 2.
Q11Pour tester a/b = c/d, on compare…
Réponse incorrecte
Avec des dénominateurs non nuls, l’égalité équivaut à celle des produits en croix.
Bonne réponse : ad et bc
Avec des dénominateurs non nuls, l’égalité équivaut à celle des produits en croix.
Q12L’opposé de −2/3 est…
Réponse incorrecte
L’opposé change le signe ; il n’échange pas le numérateur et le dénominateur.
Bonne réponse : 2/3
L’opposé change le signe ; il n’échange pas le numérateur et le dénominateur.
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Le chapitre est à revoir en entier
Ne recommencez pas le quiz tout de suite : relisez d'abord tout le cours, en refaisant sur votre cahier chaque exemple guidé au lieu de le lire. Enchaînez avec les exercices « facile », correction masquée, puis revenez ici. C'est en une seule séance de travail que la note change.
À revoir : 12 questions manquées
Quel dénominateur est interdit ?
Bonne réponse0
Un quotient n’est défini que si son dénominateur est non nul.
5/(−7) est égal à…
Bonne réponse−5/7
Un seul signe négatif rend le quotient négatif sans inverser ses termes.
(−4)/(−9) est…
Bonne réponsepositif
Le quotient de deux nombres négatifs non nuls est positif.
12/18 simplifié vaut…
Bonne réponse2/3
Diviser 12 et 18 par 6 donne 2/3, qui est irréductible.
0,25 s’écrit…
Bonne réponse1/4
0,25 = 25/100 = 1/4 ; le dénominateur 100 traduit les centièmes.
Quelle fraction égale 3/5 ?
Bonne réponse9/15
On multiplie le numérateur et le dénominateur par le même nombre, ici 3.
Le plus petit est…
Bonne réponse−7/8
Au même dénominateur positif, on compare −7, −3 et 1.
1/3 = 0,33 est…
Bonne réponsefaux : 0,33 est une approximation
L’écriture décimale de 1/3 continue ; 0,33 n’est pas la valeur exacte.
0/(−6) vaut…
Bonne réponse0
Le numérateur est nul et le dénominateur non nul : le quotient vaut zéro.
7/4 se situe…
Bonne réponseentre 1 et 2
7/4 = 1 + 3/4 ; le nombre dépasse 1 sans atteindre 2.
Pour tester a/b = c/d, on compare…
Bonne réponsead et bc
Avec des dénominateurs non nuls, l’égalité équivaut à celle des produits en croix.
L’opposé de −2/3 est…
Bonne réponse2/3
L’opposé change le signe ; il n’échange pas le numérateur et le dénominateur.
Exercices corrigés
10 exercices classés du plus simple au plus difficile. Cherchez d'abord seul, puis révélez la correction rédigée étape par étape.
Exercice 1
FacileParmi , , et , quelles écritures représentent des rationnels ?
Correction
, et sont rationnels.
n’est pas défini : son dénominateur est nul.
Exercice 2
FacileRéécris avec un dénominateur positif : , et .
Correction
Les deux premières écritures deviennent et .
La troisième vaut 0 ; on peut l’écrire .
Exercice 3
FacileÉcris et avec le dénominateur 20.
Correction
Multiplie les deux termes de par 4 : .
Multiplie les deux termes de par 5 : .
Exercice 4
FacileSimplifie et .
Correction
Divise 18 et 30 par 6 : .
Divise 45 et 60 par 15 : .
Exercice 5
MoyenLes fractions et sont-elles égales ?
Correction
Les produits en croix valent et .
Les fractions sont égales. On pouvait aussi les simplifier toutes deux en .
Exercice 6
MoyenCompare et .
Correction
Au dénominateur 24, elles deviennent et .
Puisque , alors .
Exercice 7
MoyenRange dans l’ordre croissant : , , 0 et .
Correction
Les négatifs précèdent 0, puis les positifs. Entre les négatifs, −5 < −3 au même dénominateur.
L’ordre est .
Exercice 8
MoyenTransforme en fraction d’entiers irréductible.
Correction
Multiplie le numérateur et le dénominateur par 100 : .
Divise ensuite par 15 : .
Exercice 9
DifficileL’unité d’un axe mesure 6 cm. Où placer le point d’abscisse par rapport à l’origine ?
Correction
Un sixième d’unité mesure 1 cm. Cinq sixièmes mesurent 5 cm.
Le signe négatif impose de placer le point 5 cm à gauche de l’origine.
Exercice 10
DifficileDeux élèves ont réussi respectivement 7 questions sur 12 et 5 sur 8. Qui a la plus grande proportion de bonnes réponses ?
Correction
On compare et .
Le second élève a la plus grande proportion. Comparer seulement les nombres 7 et 5 aurait été trompeur.