Modes de transport au collège : fractions, comparaison et proportions
Une enquête est menée auprès de $ 360 $ élèves d'un collège pour connaître leur mode de transport pour venir le matin. Les résultats sont les suivants :
- $ \dfrac{5}{12} $ des élèves viennent à pied,
- $ \dfrac{1}{4} $ des élèves viennent à vélo,
- $ \dfrac{1}{8} $ des élèves prennent le bus,
- les autres viennent en voiture.
- Calculer le nombre d'élèves dans chacune des trois catégories « à pied », « à vélo » et « en bus ».
- En déduire le nombre d'élèves venant en voiture.
- Exprimer la proportion d'élèves venant en voiture sous la forme d'une fraction simplifiée au maximum.
- Comparer les fractions $ \dfrac{5}{12} $, $ \dfrac{1}{4} $, $ \dfrac{1}{8} $ et la fraction trouvée à la question 3, en les réduisant au même dénominateur. Ranger les quatre modes de transport dans l'ordre croissant de fréquence.
- Le directeur du collège affirme : « Plus de la moitié des élèves viennent au collège sans véhicule motorisé (c'est-à-dire à pied ou à vélo). » A-t-il raison ? Justifier la réponse.
Corrigé
On calcule chaque effectif comme une fraction de $ 360 $.
À pied : $ \dfrac{5}{12} \times 360 = \dfrac{5 \times 360}{12} = \dfrac{1\,800}{12} = 150 $
Il y a $ 150 $ élèves qui viennent à pied.À vélo : $ \dfrac{1}{4} \times 360 = \dfrac{360}{4} = 90 $
Il y a $ 90 $ élèves qui viennent à vélo.En bus : $ \dfrac{1}{8} \times 360 = \dfrac{360}{8} = 45 $
Il y a $ 45 $ élèves qui prennent le bus.- Les autres élèves viennent en voiture :
$ 360 - 150 - 90 - 45 = 75 $
Il y a $ 75 $ élèves qui viennent en voiture. La proportion d'élèves venant en voiture est $ \dfrac{75}{360} $.
$ 75 $ et $ 360 $ se terminent par $ 5 $ ou $ 0 $, donc divisibles par $ 5 $ :
$ \dfrac{75}{360} = \dfrac{15}{72} $
$ 15 $ et $ 72 $ sont divisibles par $ 3 $ ($ 1 + 5 = 6 $ et $ 7 + 2 = 9 $) :
$ \dfrac{15}{72} = \dfrac{5}{24} $
$ 5 $ et $ 24 $ n'ont plus de diviseur commun autre que $ 1 $.La proportion d'élèves venant en voiture est $\mathbf{\dfrac{5}{24}}$.
Un multiple commun de $ 12 $, $ 4 $, $ 8 $ et $ 24 $ est $ 24 $. On écrit chaque fraction avec le dénominateur $ 24 $ :
- $ \dfrac{5}{12} = \dfrac{5 \times 2}{12 \times 2} = \dfrac{10}{24} $ (à pied)
- $ \dfrac{1}{4} = \dfrac{1 \times 6}{4 \times 6} = \dfrac{6}{24} $ (à vélo)
- $ \dfrac{1}{8} = \dfrac{1 \times 3}{8 \times 3} = \dfrac{3}{24} $ (en bus)
- $ \dfrac{5}{24} $ (en voiture)
On compare les numérateurs : $ 3 < 5 < 6 < 10 $.
Rangement dans l'ordre croissant de fréquence :
bus < voiture < vélo < à pied
(soit $ \dfrac{1}{8} < \dfrac{5}{24} < \dfrac{1}{4} < \dfrac{5}{12} $).Le nombre d'élèves venant à pied ou à vélo est :
$ 150 + 90 = 240 $La moitié de l'effectif total est $ \dfrac{360}{2} = 180 $.
Comme $ 240 > 180 $, plus de la moitié des élèves viennent au collège à pied ou à vélo.
Le directeur a raison.
Pour réviser : Comparer des fractions