Décomposer 360 puis simplifier une fraction
[enonce]
On souhaite simplifier la fraction $ \dfrac{360}{504} $ sans tâtonner.
Pour cela, on va d'abord décomposer chacun des deux nombres en produit de facteurs premiers, puis utiliser ces décompositions pour réduire la fraction.
[/enonce]
[etape]
On commence par retirer tous les facteurs $ 2 $ de $ 360 $.
Après ces divisions successives par $ 2 $, le quotient impair restant vaut [[q1]].
[math id="q1" attendu="45"]
[reponse statut="correct"]Bonne réponse !
On a divisé trois fois de suite par $ 2 $ : $ 360 = 2 \times 2 \times 2 \times 45 $, et $ 45 $ est impair.[/reponse]
[reponse motif="180"]C'est le résultat d'une seule division par $ 2 $. Il faut continuer à diviser tant que le quotient reste pair.[/reponse]
[reponse motif="90"]Tu n'as divisé que deux fois par $ 2 $. Le quotient obtenu est encore pair, donc on peut encore le diviser.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Diviser $ 360 $ par $ 2 $ autant de fois que possible, jusqu'à tomber sur un nombre impair.[/reponse]
[aide essai="2"]Un nombre est divisible par $ 2 $ tant que son chiffre des unités est pair. Recommencer la division par $ 2 $ à chaque étape.[/aide]
[aide essai="3"]Calculer $ 360 \div 2 $, puis diviser à nouveau le résultat par $ 2 $, et encore une fois.[/aide]
[solution]En divisant trois fois par $ 2 $ : $ 360 = 2 \times 180 $, $ 180 = 2 \times 90 $, $ 90 = 2 \times 45 $. Le quotient impair est $ 45 $.[/solution]
[/math]
[/etape]
[etape]
On poursuit la décomposition du quotient impair obtenu.
La décomposition de $ 45 $ en produit de facteurs premiers est [[d45]].
[math id="d45" attendu="3^2 \times 5"]
[reponse statut="correct"]Exactement !
$ 45 = 3 \times 15 = 3 \times 3 \times 5 = 3^2 \times 5 $.[/reponse]
[reponse motif="9 \times 5"]$ 9 $ n'est pas un nombre premier. Décomposer $ 9 $ à son tour avant d'écrire le résultat.[/reponse]
[reponse motif="5 \times 9"]$ 9 $ n'est pas un nombre premier. Le décomposer à son tour.[/reponse]
[reponse motif="3 \times 15"]$ 15 $ n'est pas premier : continuer à le diviser par un nombre premier.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Tous les facteurs d'une décomposition doivent être des nombres premiers. Vérifier que $ 9 $ et $ 15 $ n'apparaissent pas.[/reponse]
[aide essai="2"]La somme des chiffres de $ 45 $ vaut $ 9 $, donc $ 45 $ est divisible par $ 3 $. Diviser, puis recommencer avec le quotient.[/aide]
[aide essai="3"]On obtient $ 45 = 3 \times 15 $, puis $ 15 = 3 \times 5 $. Combien de fois le facteur $ 3 $ apparaît-il ?[/aide]
[solution]$ 45 = 3 \times 15 = 3 \times 3 \times 5 $, soit $ 45 = 3^2 \times 5 $.[/solution]
[/math]
[/etape]
[etape]
En rassemblant les facteurs $ 2 $ retirés à la première étape et la décomposition de $ 45 $, la décomposition complète de $ 360 $ est [[d360]].
[math id="d360" attendu="2^3 \times 3^2 \times 5"]
[reponse statut="correct"]C'est bien ça !
$ 360 = 2 \times 2 \times 2 \times 3 \times 3 \times 5 = 2^3 \times 3^2 \times 5 $.[/reponse]
[reponse motif="2^2 \times 3^2 \times 5"]Vérifier le nombre de facteurs $ 2 $ : à la première étape, la division par $ 2 $ a été faite trois fois.[/reponse]
[reponse motif="2^3 \times 3 \times 5"]Vérifier le nombre de facteurs $ 3 $ : la décomposition de $ 45 $ en contenait deux.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Réunir les facteurs $ 2 $ de la première étape et les facteurs de $ 45 $ trouvés à la deuxième, puis regrouper les facteurs identiques en puissances.[/reponse]
[aide essai="2"]À la première étape, le facteur $ 2 $ apparaissait trois fois. À la deuxième, $ 45 = 3^2 \times 5 $.[/aide]
[aide essai="3"]Réunir $ 2 \times 2 \times 2 $ et $ 3 \times 3 \times 5 $, puis écrire chaque répétition sous forme de puissance.[/aide]
[solution]$ 360 = 2^3 \times 45 = 2^3 \times 3^2 \times 5 $.[/solution]
[/math]
[/etape]
[etape]
On applique la même démarche au dénominateur.
La décomposition complète de $ 504 $ en produit de facteurs premiers est [[d504]].
[math id="d504" attendu="2^3 \times 3^2 \times 7"]
[reponse statut="correct"]Parfait !
$ 504 = 2 \times 252 = 2 \times 2 \times 126 = 2 \times 2 \times 2 \times 63 $, et $ 63 = 3^2 \times 7 $, d'où $ 504 = 2^3 \times 3^2 \times 7 $.[/reponse]
[reponse motif="2^3 \times 3^2 \times 5"]Le dernier facteur premier obtenu n'est pas $ 5 $. Reprendre la décomposition de $ 63 $.[/reponse]
[reponse motif="2^3 \times 7 \times 9"]$ 9 $ n'est pas premier. Le décomposer à son tour avant d'écrire le résultat.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Diviser $ 504 $ par $ 2 $ tant que c'est possible, puis décomposer le quotient impair obtenu.[/reponse]
[aide essai="2"]$ 504 $ est divisible par $ 2 $ trois fois de suite. Quel quotient impair reste-t-il ?[/aide]
[aide essai="3"]Après les divisions par $ 2 $, le quotient impair est $ 63 $. Or $ 63 = 9 \times 7 $, et $ 9 = 3^2 $.[/aide]
[solution]$ 504 = 2^3 \times 63 = 2^3 \times 3^2 \times 7 $.[/solution]
[/math]
[/etape]
[etape]
Pour simplifier la fraction, on rassemble tous les facteurs premiers présents à la fois au numérateur et au dénominateur.
Le produit de ces facteurs communs vaut [[fc]].
[math id="fc" attendu="72"]
[reponse statut="correct"]Bravo !
Les facteurs communs sont $ 2^3 $ et $ 3^2 $, et $ 2^3 \times 3^2 = 8 \times 9 = 72 $.[/reponse]
[reponse motif="6"]Attention aux puissances : il y a trois facteurs $ 2 $ et deux facteurs $ 3 $ en commun, pas un seul de chaque.[/reponse]
[reponse motif="36"]Vérifier la puissance de $ 2 $ : le facteur $ 2 $ apparaît trois fois dans chaque décomposition, pas deux.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Comparer les deux décompositions et garder uniquement les facteurs premiers communs, avec la plus petite puissance présente dans les deux.[/reponse]
[aide essai="2"]Comparer $ 360 = 2^3 \times 3^2 \times 5 $ et $ 504 = 2^3 \times 3^2 \times 7 $. Quels facteurs sont présents dans les deux ?[/aide]
[aide essai="3"]Les facteurs communs sont $ 2^3 $ et $ 3^2 $. Calculer leur produit $ 8 \times 9 $.[/aide]
[solution]Les facteurs communs sont $ 2^3 \times 3^2 = 8 \times 9 = 72 $.[/solution]
[/math]
[/etape]
[etape]
En divisant le numérateur et le dénominateur par ce facteur commun, on obtient la fraction simplifiée $ \dfrac{360}{504} = $ [[res]].
[math id="res" attendu="\dfrac{5}{7}" format="irreductible"]
[reponse statut="correct"]Tu as raison !
$ \dfrac{360}{504} = \dfrac{2^3 \times 3^2 \times 5}{2^3 \times 3^2 \times 7} = \dfrac{5}{7} $, et $ \dfrac{5}{7} $ est irréductible car $ 5 $ et $ 7 $ sont premiers.[/reponse]
[reponse statut="format"]Cette fraction peut encore être simplifiée. Diviser le numérateur et le dénominateur par tous leurs facteurs communs.[/reponse]
[reponse motif="\dfrac{10}{14}"]Cette fraction a la bonne valeur, mais elle n'est pas irréductible : $ 10 $ et $ 14 $ ont encore un facteur commun.[/reponse]
[reponse motif="\dfrac{45}{63}"]Tu n'as supprimé que les facteurs $ 2 $. Il reste à simplifier par les facteurs $ 3 $ communs.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Après avoir barré les facteurs $ 2^3 $ et $ 3^2 $ communs au numérateur et au dénominateur, il ne reste qu'un facteur en haut et un en bas.[/reponse]
[aide essai="2"]Une fois les facteurs communs $ 2^3 $ et $ 3^2 $ supprimés, quel facteur reste-t-il au numérateur ? au dénominateur ?[/aide]
[aide essai="3"]Au numérateur il ne reste que $ 5 $, au dénominateur que $ 7 $.[/aide]
[solution]$ \dfrac{360}{504} = \dfrac{2^3 \times 3^2 \times 5}{2^3 \times 3^2 \times 7} = \dfrac{5}{7} $.[/solution]
[/math]
[/etape]