Tissu au mètre : reconnaître un tableau de proportionnalité

Dans une mercerie, un commerçant relève les prix payés par quatre clients pour différentes longueurs d'un même tissu. Il obtient le tableau suivant.

Longueur (m) $ 2 $ $ 3 $ $ 5 $ $ 8 $
Prix (euros) $ 9 $ $ 13{,}50 $ $ 22{,}50 $ $ 36 $
  1. Le prix payé est-il proportionnel à la longueur de tissu achetée ? Justifier en calculant les quotients.
  2. Si oui, donner le coefficient de proportionnalité et indiquer ce qu'il représente.
  3. Calculer le prix de $ 12 $ mètres de ce tissu.

Corrigé

  1. On calcule le quotient $ \dfrac{\text{prix}}{\text{longueur}} $ pour chaque colonne :
    $ \dfrac{9}{2} = 4{,}5 $
    $ \dfrac{13{,}50}{3} = 4{,}5 $
    $ \dfrac{22{,}50}{5} = 4{,}5 $
    $ \dfrac{36}{8} = 4{,}5 $

    Tous les quotients sont égaux à $ 4{,}5 $ : le prix est bien proportionnel à la longueur de tissu.

  2. Le coefficient de proportionnalité est $\mathbf{4{,}5}$. Il représente le prix d'un mètre de tissu, soit $ 4{,}50 $ euros le mètre.
  3. Pour $ 12 $ mètres, le prix est :
    $ 12 \times 4{,}5 = 54 $

    Douze mètres de tissu coûtent $ 54 $ euros.

Pour réviser : Reconnaître une situation de proportionnalité

Vrai/Faux : Reconnaître une situation de proportionnalité

[enonce]
Pour chaque affirmation suivante portant sur la reconnaissance d'une situation de proportionnalité et le coefficient de proportionnalité, indiquer si elle est Vraie ou Fausse.
[/enonce]

[etape]
Affirmation : Dans un tableau de proportionnalité, tous les quotients de la 2e ligne par la 1re ligne sont égaux.

[qcm]
[option correct="true"]Vrai[/option]
[option]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Bonne réponse !
C'est même la définition d'un tableau de proportionnalité : un tableau est proportionnel si et seulement si tous ces quotients sont égaux. Leur valeur commune est le coefficient de proportionnalité.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est vraie.
Rappel : un tableau est proportionnel exactement quand tous les quotients $\dfrac{\text{2e ligne}}{\text{1re ligne}}$ donnent le même résultat. Cette valeur commune est le coefficient.[/reponse]
[/qcm]

[solution]
Cette affirmation est vraie. L'égalité de tous les quotients caractérise un tableau de proportionnalité.
[/solution]
[/etape]

[etape]
Affirmation : Si deux quotients d'un tableau à trois colonnes sont égaux, alors le tableau est un tableau de proportionnalité.

[qcm]
[option]Vrai[/option]
[option correct="true"]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Exactement !
Il faut que tous les quotients soient égaux. Par exemple, le tableau (2 ; 4 ; 6) / (3 ; 6 ; 10) a deux quotients égaux à $1{,}5$ mais $\dfrac{10}{6} \neq 1{,}5$ : il n'est donc pas proportionnel.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est fausse.
Attention : un seul quotient différent suffit à conclure qu'un tableau n'est pas proportionnel. Il faut vérifier que tous les quotients sont identiques, pas seulement deux d'entre eux.[/reponse]
[/qcm]

[solution]
Cette affirmation est fausse. Tous les quotients doivent être égaux ; vérifier seulement deux quotients ne suffit pas.
[/solution]
[/etape]

[etape]
Affirmation : Le périmètre d'un carré est proportionnel à la longueur de son côté.

[qcm]
[option correct="true"]Vrai[/option]
[option]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Bravo !
Si le côté vaut $c$, le périmètre vaut $4 \times c$. On passe toujours du côté au périmètre en multipliant par $4$ : c'est une situation de proportionnalité, de coefficient $4$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est vraie.
Le périmètre d'un carré vaut $4$ fois la longueur du côté : ce facteur constant $4$ est le coefficient de proportionnalité.[/reponse]
[/qcm]

[solution]
Cette affirmation est vraie. Le périmètre vaut $4 \times \text{côté}$, donc périmètre et côté sont proportionnels (coefficient $4$).
[/solution]
[/etape]

[etape]
Affirmation : Si on multiplie la longueur du côté d'un carré par $3$, son aire est aussi multipliée par $3$.

[qcm]
[option]Vrai[/option]
[option correct="true"]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Tu as raison !
L'aire d'un carré vaut $c \times c$. Si on remplace $c$ par $3c$, l'aire devient $(3c) \times (3c) = 9c^2$. Elle est donc multipliée par $9$, pas par $3$. L'aire n'est pas proportionnelle au côté.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est fausse.
Le piège : l'aire dépend du côté multiplié par lui-même. Si le côté triple, l'aire est triplée puis encore triplée, soit multipliée par $9$.[/reponse]
[/qcm]

[solution]
Cette affirmation est fausse. L'aire est multipliée par $9$ (et non par $3$). L'aire d'un carré n'est pas proportionnelle à son côté.
[/solution]
[/etape]

[etape]
Affirmation : Le coefficient de proportionnalité d'un tableau s'obtient en divisant une valeur de la 2e ligne par la valeur correspondante de la 1re ligne.

[qcm]
[option correct="true"]Vrai[/option]
[option]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]C'est bien ça !
Le coefficient est le nombre par lequel on multiplie la 1re ligne pour obtenir la 2e ligne. Il se calcule donc par le quotient $\dfrac{\text{2e ligne}}{\text{1re ligne}}$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est vraie.
Rappel : le coefficient $k$ vérifie $\text{2e ligne} = k \times \text{1re ligne}$. On en déduit $k = \dfrac{\text{2e ligne}}{\text{1re ligne}}$.[/reponse]
[/qcm]

[solution]
Cette affirmation est vraie. Le coefficient s'obtient comme quotient $\dfrac{\text{2e ligne}}{\text{1re ligne}}$.
[/solution]
[/etape]

[etape]
Affirmation : Un tableau peut être un tableau de proportionnalité avec deux coefficients de proportionnalité différents.

[qcm]
[option]Vrai[/option]
[option correct="true"]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Parfait !
Le coefficient de proportionnalité est unique dans un tableau de proportionnalité : c'est précisément la valeur commune de tous les quotients. Avoir deux coefficients différents reviendrait à dire que les quotients ne sont pas tous égaux, donc que le tableau n'est pas proportionnel.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est fausse.
Attention : il y a un seul coefficient de proportionnalité par tableau, c'est ce qui définit la proportionnalité. Si on trouve deux valeurs différentes, le tableau n'est pas proportionnel.[/reponse]
[/qcm]

[solution]
Cette affirmation est fausse. Un tableau de proportionnalité possède un coefficient unique : la valeur commune des quotients.
[/solution]
[/etape]

QCM : Reconnaître une situation de proportionnalité

[enonce]
Ce QCM porte sur la reconnaissance d'une situation de proportionnalité et le calcul du coefficient de proportionnalité. Choisir la bonne réponse parmi les 4 propositions.
[/enonce]

[etape]
Le tableau ci-dessous est-il un tableau de proportionnalité ?

Masse (kg) $2$ $4$ $6$
Prix (€) $5$ $10$ $15$

[qcm]
[option correct="true"]Oui, le coefficient est $2{,}5$.[/option]
[option]Oui, le coefficient est $2$.[/option]
[option]Non, les quotients ne sont pas égaux.[/option]
[option]Oui, le coefficient est $0{,}4$.[/option]
[reponse statut="correct"]Bonne réponse !
On calcule les quotients de la 2e ligne par la 1re : $\dfrac{5}{2} = 2{,}5$, $\dfrac{10}{4} = 2{,}5$, $\dfrac{15}{6} = 2{,}5$. Tous les quotients sont égaux donc c'est un tableau de proportionnalité, de coefficient $2{,}5$.[/reponse]
[reponse motif="Oui, le coefficient est $2$."]Non.
Le coefficient se calcule en divisant la 2e ligne par la 1re, et non en regardant le rapport entre deux colonnes consécutives. Recalculer $\dfrac{5}{2}$.[/reponse]
[reponse motif="Non, les quotients ne sont pas égaux."]Non.
Vérifier les trois quotients : ils sont tous égaux à la même valeur, le tableau est bien proportionnel.[/reponse]
[reponse motif="Oui, le coefficient est $0{,}4$."]Non.
Le rapport a été calculé dans le mauvais sens (1re ligne divisée par la 2e). Le coefficient permet de passer de la 1re ligne à la 2e en multipliant.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Pour reconnaître un tableau de proportionnalité, calculer tous les quotients $\dfrac{\text{prix}}{\text{masse}}$ et vérifier qu'ils sont égaux.[/reponse]
[/qcm]
[/etape]

[etape]
Dans le tableau de proportionnalité ci-dessous, quel est le coefficient de proportionnalité (de la 1re vers la 2e ligne) ?

Volume (L) $3$ $7$
Masse (kg) $4{,}5$ $10{,}5$

[qcm]
[option]$3$[/option]
[option]$0{,}666...$[/option]
[option correct="true"]$1{,}5$[/option]
[option]$4{,}5$[/option]
[reponse statut="correct"]Exactement !
Le coefficient s'obtient en divisant une valeur de la 2e ligne par la valeur correspondante de la 1re : $\dfrac{4{,}5}{3} = 1{,}5$. On vérifie : $\dfrac{10{,}5}{7} = 1{,}5$.[/reponse]
[reponse motif="$3$"]Non.
La valeur $3$ est juste une donnée de la 1re ligne, pas un coefficient. Calculer le quotient $\dfrac{4{,}5}{3}$.[/reponse]
[reponse motif="$0{,}666...$"]Non.
Le rapport a été calculé dans le mauvais sens : c'est $\dfrac{3}{4{,}5}$ qui a été calculé. Le coefficient va de la 1re ligne vers la 2e (multiplication).[/reponse]
[reponse motif="$4{,}5$"]Non.
La valeur $4{,}5$ est une donnée de la 2e ligne. Le coefficient s'obtient par un quotient $\dfrac{\text{2e ligne}}{\text{1re ligne}}$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Le coefficient de proportionnalité s'obtient en divisant une valeur de la 2e ligne par la valeur correspondante de la 1re ligne.[/reponse]
[/qcm]
[/etape]

[etape]
Parmi les situations suivantes, laquelle est une situation de proportionnalité ?
[qcm]
[option]La taille d'un enfant en fonction de son âge.[/option]
[option correct="true"]Le périmètre d'un carré en fonction de la longueur de son côté.[/option]
[option]L'aire d'un carré en fonction de la longueur de son côté.[/option]
[option]Le prix d'un abonnement de téléphone à $20$ € par mois plus $0{,}10$ € par minute.[/option]
[reponse statut="correct"]Bravo !
Si le côté d'un carré mesure $c$, alors son périmètre vaut $4 \times c$. On multiplie toujours par $4$ : c'est bien une situation de proportionnalité, de coefficient $4$.[/reponse]
[reponse motif="La taille d'un enfant en fonction de son âge."]Non.
Un enfant ne grandit pas du même nombre de centimètres chaque année. Le rapport $\dfrac{\text{taille}}{\text{âge}}$ change avec l'âge.[/reponse]
[reponse motif="L'aire d'un carré en fonction de la longueur de son côté."]Non.
L'aire vaut $c \times c$ : quand on double le côté, l'aire est multipliée par $4$, pas par $2$.[/reponse]
[reponse motif="Le prix d'un abonnement de téléphone à $20$ € par mois plus $0{,}10$ € par minute."]Non.
À cause des $20$ € fixes, le prix n'est pas le produit du temps d'appel par un même nombre. Pour $0$ minute on paie déjà $20$ €.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Une situation est proportionnelle quand on passe d'une grandeur à l'autre en multipliant toujours par le même nombre, sans frais fixe ni écart variable.[/reponse]
[/qcm]
[/etape]

[etape]
Le tableau ci-dessous est un tableau de proportionnalité. Quelle est la valeur manquante ?

Nombre de cahiers $4$ $7$
Prix (€) $10$ $?$

[qcm]
[option]$13$[/option]
[option]$14$[/option]
[option correct="true"]$17{,}5$[/option]
[option]$28$[/option]
[reponse statut="correct"]C'est bien ça !
Le coefficient de proportionnalité vaut $\dfrac{10}{4} = 2{,}5$. Le prix de $7$ cahiers est donc $7 \times 2{,}5 = 17{,}5$ €.[/reponse]
[reponse motif="$13$"]Non.
La valeur a été obtenue par addition ($10 + 3$) en suivant l'écart de la 1re ligne. Dans un tableau de proportionnalité, on multiplie par le coefficient, on n'ajoute pas l'écart.[/reponse]
[reponse motif="$14$"]Non.
Le résultat correspond à un coefficient de $2$, ce qui ne correspond pas aux données : recalculer $\dfrac{10}{4}$.[/reponse]
[reponse motif="$28$"]Non.
Cela revient à multiplier $4 \times 7$. Le coefficient n'est pas $4$ : il s'obtient en divisant la 2e ligne par la 1re.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Calculer d'abord le coefficient $\dfrac{10}{4}$, puis multiplier $7$ par ce coefficient.[/reponse]
[/qcm]
[/etape]

[etape]
Le tableau ci-dessous est-il un tableau de proportionnalité ?

Durée (min) $2$ $5$ $8$
Distance (km) $3$ $7{,}5$ $13$

[qcm]
[option]Oui, le coefficient est $1{,}5$.[/option]
[option correct="true"]Non, car $\dfrac{13}{8}$ n'est pas égal aux deux autres quotients.[/option]
[option]Oui, car $2 + 5 + 8 = 15$ et $3 + 7{,}5 + 13 = 23{,}5$.[/option]
[option]Non, car les nombres de la 1re ligne ne sont pas multiples les uns des autres.[/option]
[reponse statut="correct"]Tu as raison !
On calcule les trois quotients : $\dfrac{3}{2} = 1{,}5$, $\dfrac{7{,}5}{5} = 1{,}5$, $\dfrac{13}{8} = 1{,}625$. Le troisième quotient diffère : ce n'est pas un tableau de proportionnalité.[/reponse]
[reponse motif="Oui, le coefficient est $1{,}5$."]Non.
Le coefficient $1{,}5$ ne fonctionne que pour les deux premières colonnes. Vérifier la troisième : $\dfrac{13}{8}$ n'est pas $1{,}5$.[/reponse]
[reponse motif="Oui, car $2 + 5 + 8 = 15$ et $3 + 7{,}5 + 13 = 23{,}5$."]Non.
La somme des valeurs n'a aucun rapport avec la proportionnalité. Il faut comparer les quotients colonne par colonne.[/reponse]
[reponse motif="Non, car les nombres de la 1re ligne ne sont pas multiples les uns des autres."]Non.
Les valeurs d'une ligne n'ont pas besoin d'être multiples pour qu'un tableau soit proportionnel. C'est l'égalité des quotients colonne par colonne qui compte.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Pour conclure, calculer tous les quotients $\dfrac{\text{2e ligne}}{\text{1re ligne}}$ et vérifier s'ils sont tous égaux.[/reponse]
[/qcm]
[/etape]

[etape]
Sachant que $\dfrac{a}{6} = \dfrac{15}{18}$, quelle est la valeur de $a$ ?
[qcm]
[option correct="true"]$5$[/option]
[option]$3$[/option]
[option]$45$[/option]
[option]$2{,}5$[/option]
[reponse statut="correct"]Parfait !
Par produit en croix : $a \times 18 = 6 \times 15$, donc $18a = 90$ et $a = \dfrac{90}{18} = 5$.[/reponse]
[reponse motif="$3$"]Non.
La valeur $3$ correspond à la simplification de $\dfrac{15}{18}$ par $5$ uniquement au numérateur. Reposer le produit en croix : $a \times 18 = 6 \times 15$.[/reponse]
[reponse motif="$45$"]Non.
Cela revient à multiplier $6 \times 15$ sans diviser par $18$. Le produit en croix donne $a = \dfrac{6 \times 15}{18}$.[/reponse]
[reponse motif="$2{,}5$"]Non.
Le rapport $\dfrac{15}{18}$ a peut-être été inversé. Reprendre : si $\dfrac{a}{6} = \dfrac{15}{18}$, alors $a$ vaut $6$ multiplié par le même quotient.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Utiliser le produit en croix : si $\dfrac{a}{b} = \dfrac{c}{d}$, alors $a \times d = b \times c$.[/reponse]
[/qcm]
[/etape]