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Opérations sur les nombres relatifs

Calculer avec des nombres relatifs, c’est effectuer des opérations avec des nombres positifs, négatifs ou nuls. Pour réussir, distingue le signe d’un nombre du symbole d’une opération et respecte les priorités. Ce cours de mathématiques 2AC reprend les acquis nécessaires avant de travailler avec les nombres rationnels.

Conforme au programme officiel du Ministère de l'Éducation Nationale (2025-2026) · Mis à jour le

À la fin de ce chapitre, vous saurez

  • Additionner et soustraire des relatifs
  • Déterminer le signe d’un produit ou d’un quotient
  • Calculer une expression en respectant les priorités
  • Traduire une variation par un calcul signé

PrérequisLire une droite graduée · Calculer avec les nombres décimaux · Reconnaître l’opposé d’un nombre

Un bon cours, ça se partage.

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Que représentent les signes + et − ?

Une température de −3 °C se situe trois degrés sous zéro. Un gain de 12 points s’écrit +12 et une perte de 7 points s’écrit −7. Le signe décrit une position ou un sens par rapport à une référence. Le nombre 0 marque cette référence.

Définition

Opposés et distance à zéro : Deux nombres opposés ont la même distance à zéro et se situent de part et d’autre de zéro. Les opposés de 4, −2,5 et 0 sont respectivement −4, 2,5 et 0. La distance à zéro est toujours positive ou nulle.

Comment additionner deux nombres relatifs ?

Propriété

Même signe

Additionne les distances à zéro et garde le signe commun. Ainsi, et .

Propriété

Signes contraires

Soustrais la plus petite distance à zéro de la plus grande, puis garde le signe du nombre le plus éloigné de zéro. Ainsi, . Deux opposés ont pour somme 0.

Droite graduée montrant le déplacement de 2 à −3 lorsque l’on ajoute −5.
Ajouter −5 à 2 revient à reculer de cinq unités : 2 + (−5) = −3.

Lire un déplacement

Calculer .

  1. Pars de 2 sur la droite graduée.
  2. Ajouter −5 correspond à cinq unités vers la gauche.
  3. Tu arrives à −3 : .

Comment soustraire un nombre négatif ?

Propriété

Soustraire, c’est ajouter l’opposé

. Cette règle fonctionne quel que soit le signe de b.

Transformer avant de calculer

Calculer puis .

  1. .
  2. . Les deux soustractions donnent des résultats différents.

Attention

La règle « moins par moins donne plus » concerne un produit. Pour , on additionne deux négatifs et on obtient −11. Identifie l’opération avant d’appliquer une règle.

Comment simplifier une somme algébrique ?

Définition

Somme algébrique : Une suite d’additions et de soustractions peut se lire comme une addition de termes signés. Dans , les termes sont +7, −12, +5 et −3.

Méthode

Regrouper sans perdre les signes

  1. Remplace chaque soustraction par l’addition de l’opposé.
  2. Déplace les termes avec leur signe.
  3. Regroupe les positifs, les négatifs ou les opposés.
  4. Calcule et vérifie l’ordre de grandeur.

Un regroupement utile

Calculer .

  1. Les positifs donnent  ; les négatifs donnent .
  2. La somme vaut .

Multiplier et diviser : quelle règle des signes ?

Signes des deux nombres non nulsSigne du produit ou du quotientExemple
IdentiquesPositif
ContrairesNégatif

Après avoir trouvé le signe, calcule avec les distances à zéro. Pour un produit de plusieurs facteurs non nuls, compte les facteurs négatifs : un nombre pair donne un produit positif, un nombre impair donne un produit négatif.

Trois facteurs

Calculer .

  1. Il y a trois facteurs négatifs, donc le résultat est négatif.
  2. , donc le produit vaut −24.

Attention

Un produit contenant 0 vaut 0. Le quotient de 0 par un nombre non nul vaut 0, mais une division par 0 n’a pas de sens.

Dans quel ordre effectuer les calculs ?

Méthode

Priorités opératoires

  1. Calcule les expressions entre parenthèses, des plus intérieures vers les plus extérieures.
  2. Effectue les multiplications et les divisions de gauche à droite.
  3. Termine par les additions et les soustractions de gauche à droite.

Un calcul complet

Calculer .

  1. Les parenthèses donnent .
  2. Le produit vaut .
  3. .

Multiplication et division ont la même priorité. Ainsi, . Il serait incorrect de commencer par  : aucune parenthèse ne demande ce regroupement.

Résoudre un problème de variation

Température en montagne

Il fait −4 °C au départ. La température augmente de 9 °C, puis baisse de 3 °C. Quelle est la température finale ?

  1. On traduit chaque changement : .
  2. On calcule . La température finale est 2 °C.

Pour calculer une variation entre deux états, utilise « valeur finale − valeur initiale ». Passer de −6 à −2 correspond à , donc à une hausse de 4. Une variation et une valeur finale ne répondent pas à la même question.

Comment contrôler sa réponse ?

Relis d’abord les signes et les parenthèses. Vérifie ensuite une étape par l’opération inverse : si , alors . Dans un problème, termine par une phrase avec l’unité. Le signe doit être cohérent avec la situation : un solde négatif représente ici un déficit, pas une distance.

Questions fréquentes

Comment calculer avec les nombres relatifs en 2AC ?

Identifie l’opération, applique sa règle des signes et respecte les priorités. Une addition et une multiplication n’utilisent pas la même règle : −2 + (−3) = −5, tandis que (−2) × (−3) = 6.

Comment soustraire un nombre négatif ?

Ajoute son opposé. Par exemple, 7 − (−4) = 7 + 4 = 11. Réécrire cette étape évite de confondre le signe du nombre et la soustraction.

Faut-il toujours multiplier avant de diviser ?

Non. Multiplication et division ont la même priorité : sans parenthèses, on les effectue de gauche à droite. Ainsi, 12 ÷ 3 × 2 = 8.

Comment trouver une variation de température ?

Soustrais la température initiale à la température finale. De −3 °C à 4 °C, la variation vaut 4 − (−3) = 7 °C : c’est une hausse.

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.

Q1L’opposé de −4,5 est…

Bonne réponse : 4,5

Deux opposés ont la même distance à zéro et des signes contraires.

Q2−7 + (−2) vaut…

Bonne réponse : −9

Les distances 7 et 2 s’additionnent et le signe reste négatif.

Q3−8 + 11 vaut…

Bonne réponse : 3

11 est plus éloigné de zéro ; on garde son signe et on calcule 11 − 8.

Q45 − (−3) vaut…

Bonne réponse : 8

Soustraire −3 revient à ajouter son opposé, donc à calculer 5 + 3.

Q5Le produit de quatre facteurs négatifs non nuls est…

Bonne réponse : positif

Un nombre pair de facteurs négatifs donne un produit positif.

Q6(−24) ÷ 6 vaut…

Bonne réponse : −4

Les signes sont contraires : le quotient est négatif et 24 ÷ 6 = 4.

Q7Quelle division est impossible ?

Bonne réponse : 7 ÷ 0

On ne peut pas diviser par zéro. En revanche, zéro divisé par 7 vaut zéro.

Q83 + 2 × (−5) vaut…

Bonne réponse : −7

Le produit vaut −10, puis 3 + (−10) = −7.

Q912 ÷ (−3) × 2 vaut…

Bonne réponse : −8

On calcule de gauche à droite : −4 × 2 = −8.

Q10De −5 °C à 2 °C, la variation est…

Bonne réponse : +7 °C

La variation vaut valeur finale moins valeur initiale : 2 − (−5) = 7.

Q11−1,2 − 0,8 vaut…

Bonne réponse : −2

On ajoute deux termes négatifs : −1,2 + (−0,8) = −2.

Q12Quel regroupement conserve 4 − 9 + 6 ?

Bonne réponse : 4 + 6 − 9

On peut déplacer les termes d’une somme en conservant le signe de chacun.

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

Facile

Donne l’opposé et la distance à zéro de −7, de 3,5 et de 0.

Correction

Les opposés sont 7, −3,5 et 0.

Les distances à zéro sont 7, 3,5 et 0 ; une distance n’est pas négative.

Exercice 2

Facile

Calcule , et .

Correction

Même signe : . Signes contraires : .

Deux opposés s’annulent : .

Exercice 3

Facile

Calcule et .

Correction

.

.

Exercice 4

Facile

Calcule , et .

Correction

Les deux facteurs négatifs donnent un produit positif : 24.

Les signes contraires donnent −3 pour le quotient. Enfin .

Exercice 5

Moyen

Calcule en regroupant les termes.

Correction

Les positifs donnent et les négatifs .

. Chaque terme a gardé son signe.

Exercice 6

Moyen

Calcule puis .

Correction

 ; la première réponse est −1,5.

Le second résultat est positif : .

Exercice 7

Moyen

Calcule .

Correction

Les opérations prioritaires donnent −6 et −8.

.

Exercice 8

Moyen

Calcule .

Correction

, puis .

.

Exercice 9

Difficile

Lina écrit . Corrige son raisonnement.

Correction

Division et multiplication ont la même priorité : on travaille de gauche à droite.

, puis . Lina a ajouté des parenthèses qui n’existaient pas.

Exercice 10

Difficile

Yassine commence avec −6 points. Il gagne trois fois 8 points puis perd deux fois 5 points. Quel est son score ? Quelle est sa variation totale ?

Correction

Le score final vaut points.

La variation est points : il a gagné 14 points au total, même si son score final est 8.