Educastream, organisme spécialisé dans le soutien scolaire par visioconférence

Cours maths 3ème

Fractions irréductibles

L'objectif de ce cours est de définir deux nombres premiers entre eux, une fraction irréductible et d’utiliser la notion de PGCD et les algorithmes de recherche du PGCD de deux nombres pour manipuler les notions ci-dessus.

 

Plus grand diviseur commun

Définition :

Un diviseur commun à deux ou plusieurs nombres entiers est un nombre entier qui divise chacun d’eux.

 

Exemple :

36 = 12 × 3 et 24 = 12 × 2. Donc 12 est un diviseur commun à 36 et à 24.

 

Exemples :

7 est un diviseur de 91 car 91 = 7 × 13.
De même, 13 est un diviseur de 91.

 

Définition :

Si a et b désignent deux nombres entiers, on note PGCD (a ; b) le plus grand des diviseurs positifs à a et b.

 

 

Définition :

Si a et b désignent deux nombres entiers, on note PGCD (a ; b) le plus grand des diviseurs positifs à a et b.

 

Exemple : Rechercher le PGCD de 24 et 36

La liste des diviseurs de 24 est :

La liste des diviseurs de 36 est :

24 et 36 ont 6 diviseurs communs : 1 ; 2 ; 3 ; 4 ; 6 et 12

Le plus grand d’entre eux est 12 donc PGCD (24 ; 36) = 12

 

Problème

Quel est le PGCD de 1 326 et 546 ?


Méthode
: on cherche tous les diviseurs de 1 326 puis tous les diviseurs de 546 et ainsi nous pourrons déterminer le plus grand diviseur commun.


Problème
: la recherche de TOUS les diviseurs d’un nombre entier est souvent longue et fastidieuse.


Solution
: nous allons voir des algorithmes de recherche qui nous permettront un travail plus rapide.

 

 

Algorithme des différences

Exemple : Déterminer PGCD (1 326 ; 546).

1) Soustraire le plus petit des deux nombres au plus grand :

 

2) On prend les deux plus petits et on recommence :

3) On continue jusqu’à obtenir un résultat nul :

 

Le plus grand diviseur est le dernier reste non nul dans la succession des différences de l’algorithme

Ici, PGCD ( 1 326 ; 546) = 78

 

 

Algorithme d'Euclide : méthode

● 1) On effectue la division euclidienne du plus grand des deux nombres par le plus petit.

● 2) On effectue la division euclidienne du diviseur par le reste de la division précédente, jusqu’à ce que le reste de la division soit égal à zéro.

● 3) Le PGCD est le dernier reste non nul dans la succession des divisions euclidiennes.

 

 

Algorithme d'Euclide : exemple

Exemple : Déterminer PGCD (1 326 ; 546).

Le dernier reste non nul est 78

Remarque : On peut schématiser l’algorithme ainsi :

1 326 = 2 × 546 + 234

546 = 2 x 234 + 78

234 = 3 x 78 + 0

 

 

Nombres premiers entre eux : définition

Définition :

Deux nombres sont premiers entre eux lorsque leur seul diviseur commun est 1.

 

Exemple 1 : 12 et 35 sont-ils premiers entre eux ?

Les diviseurs de 12 sont : 1 ; 2 ; 3 ; 4 ; 6 et 12.
Les diviseurs de 35 sont : 1 ; 5 ; 7 et 35.
Le seul diviseur commun à 12 et 35 est 1
Donc 12 et 35 sont premiers entre eux.

 

Exemple 2 : 405 et 637 sont-ils premiers entre eux ?

La recherche des diviseurs va être longue et fastidieuse.

 

Nombres premiers entre eux : exemple *

Si le PGCD de deux nombres est égal à 1, alors les deux nombres sont premiers entre eux.

 

Exemple 2 : 405 et 637 sont-ils premiers entre eux ?

 

 

PGCD ( 405 ; 634) = 1 donc 405 et 634 sont premiers entre eux.

 

Fractions irréductibles - définition

Définition :

Une fraction irréductible est une fraction simplifiée le plus possible.
Une fraction est irréductible lorsque son numérateur et son dénominateur sont premiers entre eux.

 

Exemple 1 :

12 et 35 sont deux nombres premiers entre eux.

Donc et sont irréductibles.

 

Exemple 2 :

12 et 8 ne sont pas deux nombres premiers entre eux.

Donc et ne sont pas irréductibles.

 

 

Fractions irréductibles - propriété

Si on simplifie une fraction par le PGCD de son numérateur et de son dénominateur, alors on obtient une fraction irréductible.

 

Exemple 2 : Simplifier

PGCD ( 12 ; 8) = 4
Donc pour obtenir une fraction irréductible, il faut simplifier par 4.