Randonnée en montagne : échelle, vitesse et pourcentage

Sur une carte de randonnée à l'échelle $ \dfrac{1}{50\,000} $, le chemin balisé reliant un refuge à un sommet a une longueur de $ 10 $ cm.

  1. Donner la signification de l'échelle $ \dfrac{1}{50\,000} $.
  2. Calculer la longueur réelle du chemin, en kilomètres.
  3. Un randonneur marche à la vitesse moyenne de $ 4 $ km/h. Calculer la durée totale de la marche, en heures et minutes.
  4. Après $ 45 $ minutes de marche à cette vitesse, calculer le pourcentage du chemin parcouru.
  5. À ce moment-là, à quelle distance du refuge se trouve le randonneur sur la carte ?

Corrigé

  1. L'échelle $ \dfrac{1}{50\,000} $ signifie que $ 1 $ centimètre sur la carte représente $ 50\,000 $ centimètres dans la réalité, soit $ 500 $ mètres (ou $ 0{,}5 $ km) sur le terrain.
  2. On multiplie la longueur sur la carte par $ 50\,000 $ :
    $ 10 \times 50\,000 = 500\,000 $

    La distance réelle est de $ 500\,000 $ cm. On convertit en kilomètres :
    $ 500\,000 $ cm $ = 5\,000 $ m $ = $ $ 5 $ km.

  3. La durée de marche est proportionnelle à la distance parcourue. À $ 4 $ km/h, le randonneur parcourt $ 4 $ km en $ 1 $ heure. Pour $ 5 $ km :
    $ \dfrac{5}{4} = 1{,}25 $

    La durée est de $ 1{,}25 $ heure. Comme $ 0{,}25 $ h $ = 0{,}25 \times 60 = 15 $ min, la durée totale est de $ 1 $ h $ 15 $ min.

  4. En $ 45 $ minutes, soit $ \dfrac{45}{60} = \dfrac{3}{4} $ heure, le randonneur parcourt :
    $ 4 \times \dfrac{3}{4} = 3 $ km.

    Le pourcentage du chemin parcouru est :
    $ \dfrac{3}{5} \times 100 = 60 $

    Le randonneur a parcouru $\mathbf{60\,\%}$ du chemin.

  5. La distance parcourue dans la réalité est $ 3 $ km $ = 300\,000 $ cm. Sur la carte, on divise par $ 50\,000 $ :
    $ \dfrac{300\,000}{50\,000} = 6 $

    Le randonneur se trouve à $ 6 $ cm du refuge sur la carte.

Pour réviser : Utiliser une échelle

Cocktail de fruits : partage selon un ratio

Hugo prépare un cocktail de fruits sans alcool en mélangeant du jus d'orange, du jus d'ananas et du jus de citron selon le ratio $ 5 : 3 : 2 $. Il souhaite obtenir $ 2 $ litres de cocktail au total.

  1. Calculer le nombre total de parts du mélange, puis la quantité de cocktail correspondant à une part.
  2. En déduire le volume de jus d'orange, de jus d'ananas et de jus de citron nécessaires pour préparer les $ 2 $ litres.
  3. Exprimer en pourcentage la part de chaque jus dans le cocktail.
  4. Pour une réception, Hugo veut préparer $ 3{,}5 $ litres du même cocktail. Quel volume de jus d'ananas doit-il utiliser ?

Corrigé

  1. Le ratio $ 5 : 3 : 2 $ signifie que le mélange est composé de $ 5 + 3 + 2 = 10 $ parts.

    Le volume total est $ 2 $ L $ = 2\,000 $ mL. Une part vaut donc :
    $ \dfrac{2\,000}{10} = 200 $

    Une part représente $ 200 $ mL de mélange.

  2. On multiplie le volume d'une part par le nombre de parts de chaque ingrédient.

    Jus d'orange : $ 5 \times 200 = $ $ 1\,000 $ mL, soit $ 1 $ litre.

    Jus d'ananas : $ 3 \times 200 = $ $ 600 $ mL.

    Jus de citron : $ 2 \times 200 = $ $ 400 $ mL.

    Vérification : $ 1\,000 + 600 + 400 = 2\,000 $ mL, ce qui correspond bien aux $ 2 $ litres prévus.

  3. Pour exprimer chaque proportion en pourcentage, on rapporte le volume de chaque jus au volume total.

    Jus d'orange : $ \dfrac{1\,000}{2\,000} \times 100 = 50 $, soit $\mathbf{50\,\%}$.

    Jus d'ananas : $ \dfrac{600}{2\,000} \times 100 = 30 $, soit $\mathbf{30\,\%}$.

    Jus de citron : $ \dfrac{400}{2\,000} \times 100 = 20 $, soit $\mathbf{20\,\%}$.

    On retrouve $ 50\,\% + 30\,\% + 20\,\% = 100\,\% $, ce qui est cohérent.

  4. Le ratio est conservé. Pour $ 3{,}5 $ L $ = 3\,500 $ mL réparties en $ 10 $ parts, une part vaut :
    $ \dfrac{3\,500}{10} = 350 $ mL.
    Le jus d'ananas représente $ 3 $ parts :
    $ 3 \times 350 = 1\,050 $

    Hugo doit utiliser $ 1\,050 $ mL de jus d'ananas, soit $ 1{,}05 $ L.

Examen blanc : calculer un pourcentage de réussite

Dans une classe de $ 40 $ élèves, $ 30 $ ont obtenu la moyenne à l'examen blanc de mathématiques. Parmi les élèves ayant la moyenne, $ 6 $ ont une note supérieure ou égale à $ 14 $ (mention).

  1. Calculer le pourcentage d'élèves de la classe ayant obtenu la moyenne.
  2. Calculer le pourcentage d'élèves de la classe ayant obtenu une mention.
  3. Quel est le pourcentage d'élèves parmi les reçus qui ont obtenu une mention ?
  4. Vérifier que le pourcentage d'élèves n'ayant pas la moyenne et celui des élèves reçus s'ajoutent bien à $ 100\,\% $.

Corrigé

  1. Le pourcentage d'élèves ayant la moyenne s'obtient en divisant le nombre de reçus par l'effectif total, puis en multipliant par $ 100 $ :
    $ \dfrac{30}{40} \times 100 = \dfrac{3\,000}{40} = 75 $

    Il y a $\mathbf{75\,\%}$ d'élèves ayant la moyenne dans la classe.

  2. La référence reste l'effectif total de la classe :
    $ \dfrac{6}{40} \times 100 = \dfrac{600}{40} = 15 $

    Il y a $\mathbf{15\,\%}$ d'élèves de la classe ayant une mention.

  3. Cette fois la référence change : on rapporte le nombre d'élèves avec mention au nombre de reçus.
    $ \dfrac{6}{30} \times 100 = \dfrac{600}{30} = 20 $

    Parmi les reçus, $\mathbf{20\,\%}$ ont obtenu une mention.

  4. Le nombre d'élèves n'ayant pas la moyenne est :
    $ 40 - 30 = 10 $
    Le pourcentage correspondant est :
    $ \dfrac{10}{40} \times 100 = 25 $

    On obtient bien :
    $ 75\,\% + 25\,\% = 100\,\% $

    Tous les élèves de la classe sont comptés exactement une fois, ce qui est cohérent.

Pour réviser : Calculer un pourcentage

Vrai/Faux : Calculs de pourcentages et pièges fréquents

[enonce]
Pour chaque affirmation suivante portant sur les pourcentages, indiquer si elle est Vraie ou Fausse.
[/enonce]

[etape]
Affirmation : $50\,\%$ d'une quantité est égal à la moitié de cette quantité.

[qcm]
[option correct="true"]Vrai[/option]
[option]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Bonne réponse !
$50\,\% = \dfrac{50}{100} = \dfrac{1}{2}$. Calculer $50\,\%$ d'une quantité revient donc à la diviser par $2$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est vraie.
Rappel : $50\,\%$ est la fraction $\dfrac{50}{100}$, qui se simplifie en $\dfrac{1}{2}$. C'est exactement la moitié.[/reponse]
[/qcm]

[solution]
Cette affirmation est vraie. $50\,\%$ correspond à la fraction $\dfrac{1}{2}$ : c'est la moitié.
[/solution]
[/etape]

[etape]
Affirmation : $25\,\%$ de $80$ vaut $4$.

[qcm]
[option]Vrai[/option]
[option correct="true"]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Exactement !
$25\,\%$ de $80$ vaut $\dfrac{25}{100} \times 80 = 0{,}25 \times 80 = 20$. La valeur $4$ correspond plutôt à $\dfrac{80}{20}$, pas à $25\,\%$ de $80$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est fausse.
Recalculer : pour appliquer $25\,\%$, on multiplie par $\dfrac{25}{100}$. Le résultat est plus grand que $4$.[/reponse]
[/qcm]

[solution]
Cette affirmation est fausse. $25\,\%$ de $80$ vaut $\dfrac{25}{100} \times 80 = 20$, pas $4$.
[/solution]
[/etape]

[etape]
Affirmation : Une réduction de $20\,\%$ sur un article à $50$ € donne un nouveau prix de $40$ €.

[qcm]
[option correct="true"]Vrai[/option]
[option]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Bravo !
La réduction vaut $\dfrac{20}{100} \times 50 = 10$ €. Le nouveau prix est $50 - 10 = 40$ €.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est vraie.
Calculer la réduction : $\dfrac{20}{100} \times 50 = 10$ €. La soustraire au prix initial donne le nouveau prix.[/reponse]
[/qcm]

[solution]
Cette affirmation est vraie. La réduction vaut $10$ € et le nouveau prix $50 - 10 = 40$ €.
[/solution]
[/etape]

[etape]
Affirmation : Avoir $5$ bonnes réponses sur $25$ correspond à $5\,\%$ de bonnes réponses.

[qcm]
[option]Vrai[/option]
[option correct="true"]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Tu as raison !
La proportion vaut $\dfrac{5}{25} \times 100 = 0{,}2 \times 100 = 20\,\%$. La valeur $5\,\%$ correspondrait à $5$ bonnes réponses sur $100$, pas sur $25$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est fausse.
Attention : un pourcentage se calcule en divisant la partie par le total puis en multipliant par $100$. Reprendre $\dfrac{5}{25} \times 100$.[/reponse]
[/qcm]

[solution]
Cette affirmation est fausse. La proportion vaut $\dfrac{5}{25} \times 100 = 20\,\%$, pas $5\,\%$.
[/solution]
[/etape]

[etape]
Affirmation : Calculer $25\,\%$ d'une quantité revient à diviser cette quantité par $4$.

[qcm]
[option correct="true"]Vrai[/option]
[option]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]C'est bien ça !
$25\,\% = \dfrac{25}{100} = \dfrac{1}{4}$. Multiplier par $\dfrac{1}{4}$ revient bien à diviser par $4$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est vraie.
Rappel : $25\,\%$ est la fraction $\dfrac{25}{100}$, qui se simplifie en $\dfrac{1}{4}$. Donc multiplier par $25\,\%$ revient à diviser par $4$.[/reponse]
[/qcm]

[solution]
Cette affirmation est vraie. $25\,\% = \dfrac{1}{4}$, donc appliquer $25\,\%$ revient à diviser par $4$.
[/solution]
[/etape]

[etape]
Affirmation : Une augmentation de $10\,\%$ suivie d'une baisse de $10\,\%$ ramène un prix à sa valeur initiale.

[qcm]
[option]Vrai[/option]
[option correct="true"]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Parfait !
Avec un prix initial de $100$ € : après augmentation, $100 + 10 = 110$ €. La baisse de $10\,\%$ s'applique sur $110$ et non sur $100$ : $110 - 11 = 99$ €. On ne retrouve pas $100$ € : il manque $1$ €.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est fausse.
Le piège : la baisse s'applique au prix obtenu après l'augmentation, qui est plus grand que le prix initial. Le résultat final est donc inférieur au prix de départ.[/reponse]
[/qcm]

[solution]
Cette affirmation est fausse. La baisse de $10\,\%$ porte sur un prix plus élevé que l'initial : on n'obtient pas le prix de départ.
[/solution]
[/etape]

QCM : Pourcentages

[enonce]
Ce QCM porte sur les pourcentages : appliquer un pourcentage, calculer une proportion en pourcentage, réductions et augmentations. Choisir la bonne réponse parmi les 4 propositions.
[/enonce]

[etape]
Calculer $25\,\%$ de $80$.
[qcm]
[option]$25$[/option]
[option correct="true"]$20$[/option]
[option]$3{,}2$[/option]
[option]$2\,000$[/option]
[reponse statut="correct"]Bonne réponse !
$25\,\%$ de $80$ vaut $\dfrac{25}{100} \times 80 = 0{,}25 \times 80 = 20$.
On peut aussi se rappeler que $25\,\%$ correspond au quart : $\dfrac{80}{4} = 20$.[/reponse]
[reponse motif="$25$"]Non.
La valeur $25$ est juste le pourcentage utilisé, pas le résultat. Multiplier $80$ par $\dfrac{25}{100}$.[/reponse]
[reponse motif="$3{,}2$"]Non.
$3{,}2 = \dfrac{80}{25}$ : la division a été faite à l'envers. Pour appliquer un pourcentage, on multiplie par $\dfrac{t}{100}$.[/reponse]
[reponse motif="$2\,000$"]Non.
$2\,000 = 25 \times 80$ : le pourcentage a été utilisé comme un nombre entier, sans diviser par $100$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Pour calculer $t\,\%$ d'une quantité $Q$, multiplier par $\dfrac{t}{100}$ : ici $\dfrac{25}{100} \times 80$.[/reponse]
[/qcm]
[/etape]

[etape]
Un pull coûte $60$ € et fait l'objet d'une réduction de $15\,\%$. Quel est le montant de la réduction ?
[qcm]
[option]$15$ €[/option]
[option]$45$ €[/option]
[option correct="true"]$9$ €[/option]
[option]$4$ €[/option]
[reponse statut="correct"]Exactement !
$15\,\%$ de $60$ vaut $\dfrac{15}{100} \times 60 = 0{,}15 \times 60 = 9$ €.[/reponse]
[reponse motif="$15$ €"]Non.
$15$ € est le pourcentage exprimé comme un nombre direct, sans tenir compte du prix. La réduction dépend du prix initial.[/reponse]
[reponse motif="$45$ €"]Non.
$45 = 60 - 15$ : la question portait sur le montant de la réduction, pas sur le nouveau prix. De plus, on n'enlève pas $15$ € directement.[/reponse]
[reponse motif="$4$ €"]Non.
$4 = \dfrac{60}{15}$ : il s'agit du quotient inverse. Pour appliquer un pourcentage, multiplier $60$ par $\dfrac{15}{100}$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Le montant d'une réduction de $t\,\%$ sur un prix $P$ vaut $\dfrac{t}{100} \times P$.[/reponse]
[/qcm]
[/etape]

[etape]
Dans une classe de $30$ élèves, $12$ pratiquent un sport en club. Quel pourcentage d'élèves cela représente-t-il ?
[qcm]
[option]$12\,\%$[/option]
[option]$18\,\%$[/option]
[option correct="true"]$40\,\%$[/option]
[option]$2{,}5\,\%$[/option]
[reponse statut="correct"]Bravo !
On calcule $\dfrac{\text{partie}}{\text{total}} \times 100 = \dfrac{12}{30} \times 100 = 0{,}4 \times 100 = 40$. Soit $40\,\%$ des élèves.[/reponse]
[reponse motif="$12\,\%$"]Non.
La valeur $12$ est juste le nombre d'élèves sportifs, pas un pourcentage. Comparer ce nombre au total $30$ et multiplier par $100$.[/reponse]
[reponse motif="$18\,\%$"]Non.
$18 = 30 - 12$ : c'est le nombre d'élèves qui ne font pas de sport en club, et même cela n'est pas un pourcentage. Reprendre la formule $\dfrac{\text{partie}}{\text{total}} \times 100$.[/reponse]
[reponse motif="$2{,}5\,\%$"]Non.
$2{,}5 = \dfrac{30}{12}$ : la division a été faite à l'envers. La partie est $12$, le total est $30$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Pour exprimer une proportion en pourcentage : diviser la partie par le total puis multiplier par $100$.[/reponse]
[/qcm]
[/etape]

[etape]
Un livre coûte $24$ €. Son prix augmente de $5\,\%$. Quel est le nouveau prix ?
[qcm]
[option]$5$ €[/option]
[option]$29$ €[/option]
[option correct="true"]$25{,}20$ €[/option]
[option]$22{,}80$ €[/option]
[reponse statut="correct"]C'est bien ça !
On calcule l'augmentation : $\dfrac{5}{100} \times 24 = 1{,}20$ €. Le nouveau prix est $24 + 1{,}20 = 25{,}20$ €.[/reponse]
[reponse motif="$5$ €"]Non.
$5$ est juste le pourcentage. Le nouveau prix est l'ancien prix augmenté du montant de l'augmentation.[/reponse]
[reponse motif="$29$ €"]Non.
$29 = 24 + 5$ : on ajoute $5$ € au lieu de $5\,\%$ de $24$. Calculer d'abord $5\,\%$ de $24$.[/reponse]
[reponse motif="$22{,}80$ €"]Non.
$22{,}80 = 24 - 1{,}20$ : la valeur a été soustraite alors qu'il s'agit d'une augmentation. Le prix doit augmenter.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Calculer d'abord le montant de l'augmentation ($\dfrac{5}{100} \times 24$), puis l'ajouter au prix initial.[/reponse]
[/qcm]
[/etape]

[etape]
Dans un jeu, un joueur gagne $7$ parties sur $20$. Quel pourcentage de parties a-t-il gagnées ?
[qcm]
[option correct="true"]$35\,\%$[/option]
[option]$28{,}57\,\%$[/option]
[option]$13\,\%$[/option]
[option]$140\,\%$[/option]
[reponse statut="correct"]Tu as raison !
$\dfrac{7}{20} \times 100 = 0{,}35 \times 100 = 35$. Le joueur a gagné $35\,\%$ des parties.[/reponse]
[reponse motif="$28{,}57\,\%$"]Non.
$28{,}57 \approx \dfrac{20}{7} \times 10$ : la fraction a été inversée. La partie est $7$, le total est $20$.[/reponse]
[reponse motif="$13\,\%$"]Non.
$13 = 20 - 7$ : ce n'est ni le nombre de parties gagnées ni un pourcentage. Reprendre la formule $\dfrac{\text{partie}}{\text{total}} \times 100$.[/reponse]
[reponse motif="$140\,\%$"]Non.
$140 = 7 \times 20$ : la formule a été déformée. Un pourcentage qui dépasse $100\,\%$ signifie que la partie dépasse le total, ce qui n'a pas de sens ici.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Diviser le nombre de parties gagnées par le nombre total de parties, puis multiplier par $100$.[/reponse]
[/qcm]
[/etape]

[etape]
Une chemise est en solde à $42$ €, après une réduction de $30\,\%$. Quel était le prix initial ?
[qcm]
[option]$54{,}60$ €[/option]
[option]$72$ €[/option]
[option correct="true"]$60$ €[/option]
[option]$30$ €[/option]
[reponse statut="correct"]Parfait !
Si le prix a baissé de $30\,\%$, le prix soldé représente $100\,\% - 30\,\% = 70\,\%$ du prix initial. Donc $42 = \dfrac{70}{100} \times P$, d'où $P = \dfrac{42 \times 100}{70} = 60$ €.[/reponse]
[reponse motif="$54{,}60$ €"]Non.
$54{,}60 = 42 + 30\,\%$ de $42$. Mais la réduction de $30\,\%$ s'applique sur le prix initial, pas sur le prix soldé.[/reponse]
[reponse motif="$72$ €"]Non.
$72 = 42 + 30$ : on ajoute $30$ € directement, ce qui ne tient pas compte du fait que $30$ représente un pourcentage.[/reponse]
[reponse motif="$30$ €"]Non.
$30$ est juste le pourcentage de réduction. Le prix initial est plus grand que le prix soldé $42$ €.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Le prix soldé représente $100\,\% - 30\,\% = 70\,\%$ du prix initial. Diviser le prix soldé par $\dfrac{70}{100}$ pour retrouver le prix initial.[/reponse]
[/qcm]
[/etape]