L'Atelier des Maths
Accueil › Cours de maths CM2 › Algèbre

Algèbre

Nombres et calculs Cours de mathématiques de CM2 (cours moyen 2e année) · chapitre 23 · Le signe = et les égalités à trous · Des lettres pour des nombres · Résoudre un problème algébrique · Suites évolutives · Programmes de calcul

Version interactive : dans l'application, les points des figures se déplacent, les figures se construisent pas à pas à la règle et au compas et un quiz s'invente à chaque essai.

Ouvrir le chapitre interactif

menu_book Le cours

1

Le signe = et les égalités à trous

Règle
Le signe = relie deux écritures qui ont la même valeur, pas seulement une opération et son résultat.

Complète : 178 − ■ = 6 × 8.

Nombre manquant :
6 × 8 = 48
178 − ■ = 48
■ = 178 − 48
■ = 130

Le nombre manquant est 130, car 178 − 130 = 48.

Autres exemples :

■ + 25■ + 258585
On pose les deux objets sur les plateaux.

Le signe = est comme une balance en équilibre : les deux membres ont la même valeur. Ici ■ + 25 vaut 85, donc ■ vaut 85 − 25, c'est-à-dire 60.

2

Des lettres pour des nombres

Définition
On peut désigner un nombre qu'on ne connaît pas (ou qui peut changer) par une lettre.

Des t-shirts coûtent 12 € chacun ; la livraison coûte 5 €. Si on achète N t-shirts, le prix à payer en euros est (N × 12) + 5.

Prix de 3 t-shirts :
A=(3 × 12) + 5
A=36 + 5
A=41

3 t-shirts coûtent 41 €.

Prix de 10 t-shirts :
B=(10 × 12) + 5
B=120 + 5
B=125

10 t-shirts coûtent 125 €.

La même écriture sert pour n'importe quel nombre de t-shirts : on remplace seulement N.
3

Résoudre un problème algébrique

2 paires de ciseaux et 3 stylos coûtent 20 €. Une paire de ciseaux coûte 4 €. Combien coûte un stylo ?

Prix des 3 stylos :
2 × 4 = 8
20 − 8 = 12

Les 3 stylos coûtent 12 €.

Prix d'un stylo :
12 ÷ 3 = 4

Un stylo coûte 4 €. On vérifie : 8 + 12 donne bien 20.

Deux nombres ont pour somme 50 ; l'un vaut 8 de plus que l'autre. Quels sont-ils ?

Petit?
Le petit nombre : on ne le connaît pas.
Les deux nombres :
50 − 8 = 42
42 ÷ 2 = 21
21 + 8 = 29

Les deux nombres sont 21 et 29.

4

Suites évolutives

Suite de nombres : 7 ; 15 ; 31 ; 63 ; 127 ; …

Terme suivant :
A=127 × 2 + 1
A=254 + 1
A=255

Le terme suivant est 255.

Étape 1 : 1 carré — étape 2 : 4 carrés — étape 3 : 9 carrés — étape 4 : 16 carrés
Nombre d'éléments pour une étape donnée
À l'étape n, la pyramide a n rangées de 1, 3, 5… carrés : il y a n × n carrés. On peut aussi remarquer qu'on ajoute 3, puis 5, puis 7… (les nombres impairs).
Carrés à l'étape 10 :
10 × 10 = 100

À l'étape 10, il y a 100 carrés.

5

Programmes de calcul

Programme :

Avec 5 :
5 + 2 = 7
7 × 4 = 28
28 − 3 = 25

Avec 5, le programme donne 25.

En une seule écriture : ((5 + 2) × 4) − 3. Avec une lettre n : ((n + 2) × 4) − 3.
Nombre choisi si on obtient 37 :
37 + 3 = 40
40 ÷ 4 = 10
10 − 2 = 8

On remonte le programme en faisant les opérations inverses : le nombre choisi était 8.

draw Méthode

Dans l'application, cette méthode est animée étape par étape (règle, équerre, compas, rapporteur).

M

Trouver le nombre manquant

9 × 12 = 108
9 × 12 = 108
On calcule d'abord le membre qui est complet.
M

Raisonner avec deux inconnues simples

3 cahiers + 1 classeur = 11 €
cahiercahiercahierclasseur11 €
On écrit les deux informations.

edit Exercices et rédaction

Rédaction type : « Égalité à trou »

6 × 8 = 48Je calcule le membre complet.
■ = 178 − 48 = 130Je cherche le nombre manquant.
178 − 130 = 48 ✔Je vérifie.

Exercices

Exercice 1
Trouve le nombre manquant.
  • 45 + ■ = 8 × 9
  • ■ × 7 = 100 − 16
  • 300 − ■ = 25 × 4
Exercice 2
Vrai ou faux ?
  • 15 + 25 = 50 − 10
  • 6 × 7 = 40 + 3
  • 100 ÷ 4 = 5 × 5
Exercice 3
Un taxi coûte 4 € de prise en charge plus 2 € par km. Écris le prix pour K km. Combien pour 15 km ?
Exercice 4
Suite : 3 ; 7 ; 15 ; 31 ; … Trouve la règle et les deux termes suivants.
Exercice 5
Avec la pyramide de carrés du cours, combien de carrés à l'étape 7 ? À quelle étape y a-t-il 144 carrés ?
Exercice 6
Programme de calcul :
  • choisir un nombre
  • le multiplier par 3
  • ajouter 5
  • multiplier par 2
Que donne-t-il avec 4 ? Quel nombre a été choisi si on obtient 52 ?
Exercice 7
La somme de deux nombres est 100 ; l'un vaut 3 fois l'autre. Quels sont-ils ?
Exercice 8
Un sac de billes et 3 billes pèsent autant que 45 billes (le sac est plein, toutes les billes identiques). Combien de billes dans le sac ?

history_edu Un peu d'histoire

history_edu Un peu d'histoire : François Viète et les lettres

Pendant des siècles, les problèmes d'algèbre s'écrivaient avec des phrases : « une chose plus cinq égale douze »… En 1591, le mathématicien français François Viète a l'idée d'utiliser des lettres pour désigner les nombres inconnus et les nombres donnés.

Viète était aussi conseiller du roi Henri IV : il savait déchiffrer les messages secrets de l'armée espagnole ! Les Espagnols croyaient qu'il utilisait la magie.

Pour s'entraîner : quiz générés à chaque essai, figures manipulables et constructions animées.

Faire le quiz