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Mathématiques · 4e

Calculs avec fractions et relatifs : cours de 4e

Publié le 12 novembre 2026 · Mis à jour le 12 novembre 2026 · Signaler une erreur

L'essentiel

  • Une fraction peut être négative : le signe se place devant la fraction, et les règles des nombres relatifs s'appliquent aux numérateurs.1
  • Pour additionner ou soustraire, on met les fractions au même dénominateur, puis on calcule sur les numérateurs et on garde le dénominateur.
  • Prendre une fraction d'une fraction, c'est multiplier : on multiplie les numérateurs entre eux et les dénominateurs entre eux.5
  • Diviser par un nombre non nul revient à multiplier par son inverse ; l'inverse de ab\frac{a}{b} est ba\frac{b}{a}.1
  • Dans une expression à plusieurs opérations, on suit l'ordre habituel : parenthèses, puis multiplications et divisions, puis additions et soustractions.

Introduction : pourquoi réunir fractions et relatifs

Depuis le cycle 3, tu manipules des fractions comme 34\frac{3}{4} : une quantité obtenue en partageant une unité. En 4e, cette idée s'étend aux nombres relatifs en écriture fractionnaire : on rencontre désormais des nombres comme −23-\frac{2}{3} ou −54\frac{-5}{4}.1 Le programme demande de savoir calculer la valeur d'expressions comportant plusieurs opérations avec des fractions, et de résoudre des problèmes faisant appel à l'addition, la soustraction, la multiplication, la division et l'inverse.1

Ce cours réunit donc deux savoir-faire que tu connais déjà séparément : le calcul sur les relatifs (gestion des signes) et le calcul sur les fractions (dénominateurs, simplification). Tu connais aussi la multiplication de fractions, l'inverse et la division de fractions : on s'en sert ici pour traiter des expressions complètes, où toutes les opérations se mélangent.

Fractions et signes : bien lire une écriture

Rappel : additionner des relatifs

Avant de calculer sur les fractions, il faut être sûr des signes. Le programme attend qu'on sache calculer un enchaînement d'opérations avec des nombres relatifs.1 Dans les évaluations de 4e, les mauvaises réponses à ce type de question viennent souvent d'une mauvaise gestion du signe d'une somme de deux relatifs.6

Démonstration · Pourquoi $(-6)+(-9)=-15$

On part de l'égalité (−6)+(−9)+6+9=0(-6)+(-9)+6+9=0 : chaque nombre est ajouté à son opposé, la somme totale est nulle.5 Donc (−6)+(−9)(-6)+(-9) est le nombre qui, ajouté à 6+9=156+9=15, donne 00. C'est l'opposé de 1515, soit −15-15.

Additionner et soustraire des fractions

Les évaluations de 4e testent d'abord l'addition et la soustraction de fractions de même dénominateur, puis de dénominateurs différents mais simples.65

Multiplier : prendre une fraction d'une fraction

Le programme demande de calculer et de représenter la fraction d'une fraction, d'un nombre ou d'une quantité.1 Prendre « les deux tiers de trois quarts », c'est effectuer un produit.

Inverse et division

Le programme demande de définir l'inverse d'un nombre et d'en connaître la notation.1

Expressions à plusieurs opérations

Le programme demande de calculer la valeur d'expressions comportant plusieurs opérations avec des fractions.1 On y applique les mêmes priorités que pour les nombres entiers.

Résoudre un problème avec des fractions

Le programme prévoit de résoudre des problèmes mobilisant les quatre opérations sur les fractions et l'inverse.1 La difficulté est souvent de traduire l'énoncé en calcul. L'évaluation nationale de 4e demande par exemple de traduire une dénomination en langage courant, comme « le tiers », en un calcul.6

Exercices corrigés

Exercice 1 Somme et différence de fractions

★☆☆Environ 6 min

Calcule E=34−56+13E=\frac{3}{4}-\frac{5}{6}+\frac{1}{3} et donne le résultat sous forme de fraction simplifiée, puis en écriture décimale.

Indice 1

Cherche le plus petit multiple commun de 4, 6 et 3.

Voir la correction pas à pas
  1. Le plus petit multiple commun de 4, 6 et 3 est 12.

  2. On réécrit : 34=912\frac{3}{4}=\frac{9}{12}, 56=1012\frac{5}{6}=\frac{10}{12}, 13=412\frac{1}{3}=\frac{4}{12}.

  3. On calcule les numérateurs : 9−10+4=39-10+4=3.

  4. Donc E=312=14=0,25E=\frac{3}{12}=\frac{1}{4}=0{,}25.

Avec un dénominateur commun, la somme se fait sur les numérateurs seuls : E=14E=\frac{1}{4}.

Exercice 2 Produit et quotient avec des signes

★★☆Environ 8 min

Calcule F=(−23)÷49×(−12)F=\left(-\frac{2}{3}\right)\div\frac{4}{9}\times\left(-\frac{1}{2}\right). Donne la fraction simplifiée, puis la valeur décimale.

Indice 1

Une division et une multiplication se calculent de gauche à droite.

Indice 2

Remplace la division par une multiplication par l'inverse.

Voir la correction pas à pas
  1. L'inverse de 49\frac{4}{9} est 94\frac{9}{4}, donc −23÷49=−23×94-\frac{2}{3}\div\frac{4}{9}=-\frac{2}{3}\times\frac{9}{4}.

  2. Calcul : −1812=−32-\frac{18}{12}=-\frac{3}{2}.

  3. On multiplie ensuite par −12-\frac{1}{2} : deux facteurs négatifs, le produit est positif.

  4. 32×12=34\frac{3}{2}\times\frac{1}{2}=\frac{3}{4}, donc F=34=0,75F=\frac{3}{4}=0{,}75.

On gère le signe à chaque étape : deux signes moins se compensent, F=34F=\frac{3}{4}.

Exercice 3 Le réservoir à moitié utilisé

★★★Environ 10 min

Un bassin est rempli aux 35\frac{3}{5}. On vide d'abord les 23\frac{2}{3} de ce qu'il contient. Quelle fraction du bassin entier reste-t-il ? Donne la valeur décimale.

Indice 1

Calcule d'abord la fraction du bassin qui est vidée.

Indice 2

Ce qu'il reste est ce qu'il y avait moins ce qui a été vidé.

Voir la correction pas à pas
  1. Fraction vidée : 23×35=615=25\frac{2}{3}\times\frac{3}{5}=\frac{6}{15}=\frac{2}{5} du bassin.

  2. Fraction restante : 35−25=15\frac{3}{5}-\frac{2}{5}=\frac{1}{5} du bassin.

  3. En décimal : 15=0,2\frac{1}{5}=0{,}2.

  4. Il reste donc le cinquième du bassin.

Le produit donne la part vidée, la soustraction donne la part restante : 15\frac{1}{5} du bassin.

Quiz

6 questions · correction immédiate · ton score reste sur ton appareil.

  1. Combien vaut (−6)+(−9)(-6)+(-9) ?

  2. Combien vaut 23×34\frac{2}{3}\times\frac{3}{4} ?

  3. Quel est l'inverse de −57-\frac{5}{7} ?

  4. Vrai ou faux : 12+13=25\frac{1}{2}+\frac{1}{3}=\frac{2}{5}.

  5. Calcule 56−34\frac{5}{6}-\frac{3}{4} et donne la valeur décimale arrondie au millième.

  6. Diviser par 25\frac{2}{5} revient à :

Les questions qu'on se pose

Faut-il toujours chercher le plus petit dénominateur commun ?

Non, n'importe quel dénominateur commun donne un résultat juste, par exemple le produit des deux dénominateurs. Mais le plus petit multiple commun garde des nombres petits et limite les erreurs ; il faut simplifier à la fin dans tous les cas.

Peut-on simplifier avant de multiplier deux fractions ?

Oui, et c'est conseillé. Tu peux simplifier un numérateur avec un dénominateur quelconque, même s'ils sont dans des fractions différentes, car le produit se calcule en une seule fraction : a×cb×d\frac{a\times c}{b\times d}. Cela évite de manipuler de grands nombres.

Comment savoir si le résultat doit être positif ou négatif ?

Compte les facteurs négatifs d'un produit ou d'un quotient : un nombre pair donne un résultat positif, un nombre impair un résultat négatif. Pour une somme, regarde quelle fraction est la plus grande en valeur sans signe : son signe l'emporte.

Quelle différence entre l'opposé et l'inverse d'un nombre ?

L'opposé de xx est le nombre qui, ajouté à xx, donne 00 : l'opposé de 23\frac{2}{3} est −23-\frac{2}{3}. L'inverse est le nombre qui, multiplié par xx, donne 11 : l'inverse de 23\frac{2}{3} est 32\frac{3}{2}.1 Le premier change le signe, le second renverse la fraction.

Sources

Programme visé : Programme de mathématiques pour le cycle 4 — Nombres rationnels et calculs avec fractions · Ministère de l'Éducation nationale et de la Jeunesse

  1. Programme de mathématiques pour le cycle 4 — Nombres rationnels et calculs avec fractions, Ministère de l'Éducation nationale et de la Jeunesse. Consulté le 12 novembre 2026.
  2. Ressources d'accompagnement du programme de mathématiques au cycle 4 — Nombres et calculs, Éduscol. Consulté le 12 novembre 2026.
  3. Accompagner les élèves en mathématiques — 4e, 3e et 2de, Éduscol. Consulté le 12 novembre 2026.
  4. Repères annuels de progression — Mathématiques cycle 4, Éduscol. Consulté le 12 novembre 2026.
  5. Exemples pour la mise en œuvre des programmes 2026 — Cycle 4 Mathématiques, Éduscol. Consulté le 12 novembre 2026.
  6. Évaluation nationale Classe de quatrième — Mathématiques (exercices et compétences), Éduscol. Consulté le 12 novembre 2026.

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