Les nombres relatifs : repérage et comparaison
Un nombre relatif est un nombre muni d'un signe, positif ou négatif, qui indique de quel côté de zéro il se situe. Une température de °C, une altitude de m ou un solde de DH ne se décrivent pas avec les seuls nombres du primaire : il faut pouvoir descendre en dessous de zéro. Ce chapitre apprend à écrire ces nombres, à les placer sur une droite graduée et à les comparer.
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À la fin de ce chapitre, vous saurez
- Reconnaître et écrire un nombre relatif, positif ou négatif
- Distinguer le signe d'un nombre et sa distance à zéro
- Placer un nombre relatif sur une droite graduée et lire l'abscisse d'un point
- Reconnaître deux nombres opposés
- Comparer et ranger des nombres relatifs
- Lire et placer les coordonnées d'un point dans un repère du plan
PrérequisLes nombres décimaux et leur comparaison · La lecture d'une graduation · Le vocabulaire de la géométrie : droite, point, axe
À quoi servent les nombres relatifs ?
Jusqu'ici, tous les nombres rencontrés étaient positifs, et le plus petit d'entre eux était zéro. Or de nombreuses situations demandent de descendre en dessous de zéro : il faut alors un nouveau type de nombres.
- Une température : °C à Ifrane en janvier, °C à Marrakech en juillet.
- Une altitude : le sommet du Toubkal est à m, une nappe phréatique à m.
- Un compte bancaire : un solde de DH, un découvert de DH.
- Une date historique : l'an pour une année avant notre ère.
Définition
Nombre relatif : Un nombre relatif est un nombre précédé d'un signe : le signe pour un nombre positif, le signe pour un nombre négatif. Le nombre est le seul à être à la fois positif et négatif : il n'est ni l'un ni l'autre au sens strict, et sert de repère aux deux.
Remarque
Le signe d'un nombre positif est facultatif : et désignent le même nombre. Le signe , lui, ne s'omet jamais.
Les entiers relatifs forment l'ensemble noté : il contient les entiers naturels et leurs opposés, c'est-à-dire On a donc .
Le signe et la distance à zéro
Un nombre relatif porte deux informations qu'il faut apprendre à séparer : de quel côté de zéro il se trouve, et à quelle distance.
Définition
Distance à zéro : La distance à zéro d'un nombre relatif est le nombre positif obtenu en supprimant son signe. On l'appelle aussi la valeur absolue et on la note entre deux barres. Ainsi la distance à zéro de est , ce qui s'écrit .
| Nombre | Signe | Distance à zéro |
|---|---|---|
| positif | ||
| négatif | ||
| négatif | ||
| aucun |
Attention
La distance à zéro n'est jamais négative : c'est une distance. Écrire n'a pas de sens.
La droite graduée et l'abscisse d'un point
Définition
Droite graduée : Une droite graduée est une droite sur laquelle on a choisi : un point appelé l'origine, qui correspond au nombre ; un sens de parcours, indiqué par une flèche ; une unité de longueur, reportée régulièrement.
Chaque point de cette droite est alors repéré par un unique nombre relatif, et réciproquement chaque nombre relatif correspond à un unique point.
Définition
Abscisse d'un point : L'abscisse d'un point est le nombre relatif qui le repère sur la droite graduée. Si le point a pour abscisse , on écrit .
Lire et placer des abscisses
Sur une droite graduée d'origine et d'unité cm, placer les points , et .
- Le point se situe à unités à gauche de l'origine.
- Le point se situe à unités à droite de l'origine.
- Le point se situe à unité à gauche de l'origine, donc entre et .
Propriété
Distance et abscisse
La distance entre l'origine et un point est égale à la distance à zéro de l'abscisse de . Si a pour abscisse , alors unités.
Les nombres opposés
Définition
Nombres opposés : Deux nombres relatifs sont opposés lorsqu'ils ont la même distance à zéro et des signes contraires. L'opposé de est , et l'opposé de est .
Sur la droite graduée, deux points d'abscisses opposées sont situés de part et d'autre de l'origine, à la même distance de celle-ci. L'origine est le milieu du segment qui les joint.
Remarque
Le nombre est son propre opposé, puisque . C'est le seul nombre dans ce cas.
Comment comparer deux nombres relatifs ?
Sur la droite graduée, comparer est immédiat : de deux nombres, le plus grand est celui qui est placé le plus à droite. Toute la difficulté consiste à traduire cette lecture en règles de calcul.
Propriété
Les trois règles de comparaison
1. Tout nombre positif est supérieur à tout nombre négatif : . 2. De deux nombres positifs, le plus grand est celui dont la distance à zéro est la plus grande : . 3. De deux nombres négatifs, le plus grand est celui dont la distance à zéro est la plus petite : .
Comparer des nombres négatifs
Comparer et .
- Les deux nombres sont négatifs : c'est la troisième règle qui s'applique.
- Leurs distances à zéro sont et , et .
- Le nombre dont la distance à zéro est la plus petite est le plus grand : donc .
- On le vérifie sur la droite graduée, où est bien à droite de .
Attention
C'est l'erreur la plus fréquente du chapitre : n'est pas plus grand que sous prétexte que . Une dette de DH est pire qu'une dette de DH, et une température de °C est plus froide que °C.
| Comparaison | Règle utilisée | Résultat |
|---|---|---|
| et | un négatif et un positif | |
| et | deux positifs | |
| et | deux négatifs | |
| et | un négatif et zéro |
Méthode
Ranger une liste de nombres relatifs
- Séparer la liste en deux groupes : les négatifs d'un côté, les positifs de l'autre.
- Ranger les négatifs en commençant par celui dont la distance à zéro est la plus grande : c'est le plus petit.
- Ranger ensuite les positifs dans l'ordre habituel.
- Recoller les deux groupes, en plaçant tous les négatifs avant , puis tous les positifs.
Ranger dans l'ordre croissant
Ranger : ; ; ; ; ; .
- Négatifs : , , . Leurs distances à zéro sont , et , donc l'ordre croissant est .
- Positifs : .
- Ordre final : .
Le repérage dans le plan : abscisse et ordonnée
Une droite graduée suffit à repérer un point sur une ligne. Pour repérer un point dans un plan, il en faut deux, perpendiculaires, qui se croisent à l'origine.
Définition
Repère du plan : Un repère du plan est formé de deux droites graduées perpendiculaires qui se coupent en un point , l'origine. La droite horizontale est l'axe des abscisses, la droite verticale l'axe des ordonnées.
Définition
Coordonnées d'un point : Tout point du plan est repéré par un couple de nombres : est son abscisse, lue sur l'axe horizontal, et son ordonnée, lue sur l'axe vertical. On écrit .
Attention
L'ordre des deux nombres n'est jamais libre : l'abscisse s'écrit toujours en premier. Les points et sont deux points différents du plan.
Méthode
Placer un point de coordonnées données
- Partir de l'origine et se déplacer horizontalement de la valeur de l'abscisse : vers la droite si elle est positive, vers la gauche si elle est négative.
- Depuis cette position, se déplacer verticalement de la valeur de l'ordonnée : vers le haut si elle est positive, vers le bas si elle est négative.
- Marquer le point obtenu et le nommer.
Placer quatre points
Placer , , et .
- : vers la droite, vers le haut. Il est en haut à droite de l'origine.
- : vers la gauche, vers le haut.
- : vers la gauche, vers le bas.
- : vers la droite, vers le bas.
Propriété
Les points des axes
Un point situé sur l'axe des abscisses a une ordonnée nulle, de la forme . Un point situé sur l'axe des ordonnées a une abscisse nulle, de la forme . L'origine a pour coordonnées .
Questions fréquentes
Qu'est-ce qu'un nombre relatif ?
Pourquoi est-il plus grand que ?
Qu'est-ce que la distance à zéro d'un nombre relatif ?
Que sont deux nombres opposés ?
Comment lire les coordonnées d'un point dans un repère ?
Le nombre zéro est-il positif ou négatif ?
Comment ranger des nombres relatifs dans l'ordre croissant ?
Comment placer un point sur une droite graduée ?
Qu'est-ce que l'abscisse d'un point ?
Quelle est la différence entre l'abscisse et l'ordonnée d'un point ?
Quiz : 20 questions sur ce chapitre
20 questions tirées au hasard parmi les 40 de ce chapitre : le quiz est différent à chaque visite. Une seule réponse est correcte, et vous voyez immédiatement si la vôtre l'est.
Q1Lequel de ces nombres est négatif ?
Réponse incorrecte
Un nombre négatif porte le signe et se situe à gauche de zéro sur la droite graduée. Le nombre n'est ni positif ni négatif.
Q2Combien vaut la distance à zéro de ?
Réponse incorrecte
La distance à zéro s'obtient en supprimant le signe : . Une distance n'est jamais négative.
Q3Quel est l'opposé de ?
Réponse incorrecte
Deux nombres opposés ont la même distance à zéro et des signes contraires. serait l'inverse, ce qui est une autre notion.
Q4Quel est le plus grand : ou ?
Réponse incorrecte
De deux nombres négatifs, le plus grand est celui dont la distance à zéro est la plus petite. Sur la droite graduée, est à droite de .
Q5Quel est le plus grand : ou ?
Réponse incorrecte
Tout nombre positif est supérieur à tout nombre négatif, quelle que soit leur distance à zéro.
Q6Le nombre est :
Réponse incorrecte
Zéro est l'origine de la droite graduée : il sépare les positifs des négatifs sans appartenir à l'un des deux camps.
Q7Sur une droite graduée, le plus grand de deux nombres est celui qui est :
Réponse incorrecte
L'orientation de la droite graduée définit l'ordre : plus on avance dans le sens de la flèche, plus les nombres grandissent.
Q8Si le point a pour abscisse , que vaut la distance ?
Réponse incorrecte
La distance de l'origine à un point est la distance à zéro de son abscisse. Une longueur est toujours positive.
Q9Quel entier relatif est compris entre et ?
Réponse incorrecte
Sur la droite graduée, est bien situé entre et . Le nombre est plus à gauche que .
Q10Comment ranger ; ; ; dans l'ordre croissant ?
Réponse incorrecte
Les négatifs se placent avant zéro, du plus éloigné au plus proche de l'origine, puis viennent les positifs.
Q11Dans le couple , que représente le nombre ?
Réponse incorrecte
L'abscisse s'écrit toujours en premier et se lit sur l'axe horizontal ; l'ordonnée vient en second.
Q12Les points et sont-ils confondus ?
Réponse incorrecte
Un couple de coordonnées est ordonné : est en bas à droite de l'origine, en haut à gauche.
Q13Un point situé sur l'axe des abscisses a :
Réponse incorrecte
Il ne s'est pas déplacé verticalement depuis l'origine, donc son ordonnée vaut : ses coordonnées sont de la forme .
Q14Quelles sont les coordonnées de l'origine d'un repère ?
Réponse incorrecte
L'origine est le point d'intersection des deux axes : elle n'est décalée ni horizontalement ni verticalement.
Q15Quelle affirmation est vraie ?
Réponse incorrecte
Chez les négatifs, plus la distance à zéro est grande, plus le nombre est petit : est plus à gauche que .
Q16Quels nombres ont une distance à zéro égale à ?
Réponse incorrecte
Deux points sont à six unités de l'origine : un de chaque côté. Ces deux nombres sont opposés.
Q17Existe-t-il un nombre dont la distance à zéro vaut ?
Réponse incorrecte
Une distance à zéro mesure un écart sur la droite graduée : elle est toujours positive ou nulle.
Q18Une température de °C est :
Réponse incorrecte
: plus on descend sous zéro, plus il fait froid, alors même que le nombre écrit après le signe grandit.
Q19Quel est le symétrique de par rapport à l'axe des abscisses ?
Réponse incorrecte
La symétrie par rapport à l'axe horizontal ne change que le signe de l'ordonnée.
Q20Quel est le symétrique de par rapport à l'origine ?
Réponse incorrecte
La symétrie par rapport à l'origine change le signe des deux coordonnées.
Q21Entre quels entiers consécutifs se trouve ?
Réponse incorrecte
Sur la partie négative, l'entier immédiatement inférieur à est : plus on va vers la gauche, plus le nombre diminue.
Q22Existe-t-il un plus petit nombre relatif ?
Réponse incorrecte
La droite graduée se prolonge indéfiniment dans les deux sens : quel que soit le nombre choisi, il en existe un plus petit.
Q23L'ensemble des entiers relatifs se note :
Réponse incorrecte
contient les entiers naturels et leurs opposés. ne contient que les entiers positifs, les nombres décimaux.
Q24Le nombre est son propre opposé.
Réponse incorrecte
: c'est le seul nombre égal à son opposé, puisque c'est le seul situé exactement à l'origine.
Q25Une altitude de m est :
Réponse incorrecte
Le niveau de la mer sert d'origine : une altitude négative se situe en dessous.
Q26Quel nombre est le plus proche de zéro : ou ?
Réponse incorrecte
On compare les distances à zéro : . Être le plus proche de zéro n'a rien à voir avec être le plus grand.
Q27Quel est le plus grand : ou ?
Réponse incorrecte
Les deux sont négatifs : le plus grand est celui dont la distance à zéro est la plus petite, donc celui qui est presque collé à l'origine.
Q28Sur une droite graduée, que faut-il définir en plus de l'origine ?
Réponse incorrecte
Sans unité, on ne peut pas graduer ; sans sens de parcours, on ne sait pas de quel côté les nombres grandissent.
Q29Les points et sont :
Réponse incorrecte
Ils ont la même abscisse, donc le même décalage horizontal depuis l'origine. Ils sont de plus symétriques par rapport à l'axe des abscisses.
Q30Si , la distance à zéro de est-elle forcément plus petite ?
Réponse incorrecte
, pourtant dépasse . La règle ne vaut que pour deux nombres positifs.
Q31Combien y a-t-il de nombres décimaux entre et ?
Réponse incorrecte
Entre deux nombres relatifs, on peut toujours en intercaler un autre : , puis , et ainsi de suite.
Q32Un compte affiche DH. Cela signifie :
Réponse incorrecte
Le signe négatif indique qu'on est passé sous zéro : le titulaire doit DH à sa banque.
Q33Deux points d'abscisses opposées sur une droite graduée sont :
Réponse incorrecte
Même distance à zéro, de part et d'autre : l'origine est le milieu du segment qui les joint.
Q34Le signe devant un nombre positif est :
Réponse incorrecte
et désignent le même nombre. C'est le signe qui, lui, ne s'omet jamais.
Q35Combien d'unités séparent les points d'abscisses et ?
Réponse incorrecte
Il faut parcourir unités pour rejoindre l'origine, puis de plus : la distance vaut unités.
Q36Le point se trouve :
Réponse incorrecte
Son abscisse est nulle : aucun déplacement horizontal, il reste sur l'axe vertical.
Q37Ranger et dans l'ordre croissant :
Réponse incorrecte
Les distances à zéro sont et . Chez les négatifs, la plus grande distance donne le plus petit nombre.
Q38Un sous-marin passe de m à m. Il a :
Réponse incorrecte
: il s'est rapproché de la surface, en remontant de m.
Q39Dans un repère, pour placer le point , on se déplace :
Réponse incorrecte
L'abscisse, écrite en premier, commande le déplacement horizontal ; son signe négatif l'oriente vers la gauche.
Q40Quel nombre est à la fois négatif et de distance à zéro comprise entre et , tout en étant entier ?
Réponse incorrecte
Sa distance à zéro vaut , bien comprise entre et , et le nombre est négatif. Le nombre est positif et a une distance à zéro de .
Votre note
0/20
Le chapitre est à revoir en entier
Ne recommencez pas le quiz tout de suite : relisez d'abord tout le cours, en refaisant sur votre cahier chaque exemple guidé au lieu de le lire. Enchaînez avec les exercices « facile », correction masquée, puis revenez ici. C'est en une seule séance de travail que la note change.
À revoir : 20 questions manquées
Lequel de ces nombres est négatif ?
Bonne réponse
Un nombre négatif porte le signe et se situe à gauche de zéro sur la droite graduée. Le nombre n'est ni positif ni négatif.
Combien vaut la distance à zéro de ?
Bonne réponse
La distance à zéro s'obtient en supprimant le signe : . Une distance n'est jamais négative.
Quel est l'opposé de ?
Bonne réponse
Deux nombres opposés ont la même distance à zéro et des signes contraires. serait l'inverse, ce qui est une autre notion.
Quel est le plus grand : ou ?
Bonne réponse
De deux nombres négatifs, le plus grand est celui dont la distance à zéro est la plus petite. Sur la droite graduée, est à droite de .
Quel est le plus grand : ou ?
Bonne réponse
Tout nombre positif est supérieur à tout nombre négatif, quelle que soit leur distance à zéro.
Le nombre est :
Bonne réponseni positif ni négatif
Zéro est l'origine de la droite graduée : il sépare les positifs des négatifs sans appartenir à l'un des deux camps.
Sur une droite graduée, le plus grand de deux nombres est celui qui est :
Bonne réponsele plus à droite
L'orientation de la droite graduée définit l'ordre : plus on avance dans le sens de la flèche, plus les nombres grandissent.
Si le point a pour abscisse , que vaut la distance ?
Bonne réponse
La distance de l'origine à un point est la distance à zéro de son abscisse. Une longueur est toujours positive.
Quel entier relatif est compris entre et ?
Bonne réponse
Sur la droite graduée, est bien situé entre et . Le nombre est plus à gauche que .
Comment ranger ; ; ; dans l'ordre croissant ?
Bonne réponse
Les négatifs se placent avant zéro, du plus éloigné au plus proche de l'origine, puis viennent les positifs.
Dans le couple , que représente le nombre ?
Bonne réponsel'abscisse
L'abscisse s'écrit toujours en premier et se lit sur l'axe horizontal ; l'ordonnée vient en second.
Les points et sont-ils confondus ?
Bonne réponsenon, l'ordre des coordonnées compte
Un couple de coordonnées est ordonné : est en bas à droite de l'origine, en haut à gauche.
Un point situé sur l'axe des abscisses a :
Bonne réponseune ordonnée nulle
Il ne s'est pas déplacé verticalement depuis l'origine, donc son ordonnée vaut : ses coordonnées sont de la forme .
Quelles sont les coordonnées de l'origine d'un repère ?
Bonne réponse
L'origine est le point d'intersection des deux axes : elle n'est décalée ni horizontalement ni verticalement.
Quelle affirmation est vraie ?
Bonne réponse
Chez les négatifs, plus la distance à zéro est grande, plus le nombre est petit : est plus à gauche que .
Quels nombres ont une distance à zéro égale à ?
Bonne réponse et
Deux points sont à six unités de l'origine : un de chaque côté. Ces deux nombres sont opposés.
Existe-t-il un nombre dont la distance à zéro vaut ?
Bonne réponsenon, jamais
Une distance à zéro mesure un écart sur la droite graduée : elle est toujours positive ou nulle.
Une température de °C est :
Bonne réponseplus froide que °C
: plus on descend sous zéro, plus il fait froid, alors même que le nombre écrit après le signe grandit.
Quel est le symétrique de par rapport à l'axe des abscisses ?
Bonne réponse
La symétrie par rapport à l'axe horizontal ne change que le signe de l'ordonnée.
Quel est le symétrique de par rapport à l'origine ?
Bonne réponse
La symétrie par rapport à l'origine change le signe des deux coordonnées.
Exercices corrigés
30 exercices classés du plus simple au plus difficile. Cherchez d'abord seul, puis révélez la correction rédigée étape par étape.
Exercice 1
FacilePour chaque nombre, dire s'il est positif ou négatif.
; ; ; ; ;
Correction
Négatifs : , et .
Positifs : et , le signe étant facultatif devant un nombre positif.
Le nombre n'est ni positif ni négatif au sens strict : c'est l'origine.
Exercice 2
FacileDonner la distance à zéro de chacun de ces nombres.
Correction
1. .
2. .
3. .
4. .
Remarque
La distance à zéro s'obtient simplement en effaçant le signe.
Exercice 3
FacileDonner l'opposé de chaque nombre.
Correction
1. .
2. .
3. .
4. , qui est son propre opposé.
Exercice 4
FacileCompléter par ou .
Correction
1. Un positif est toujours supérieur à un négatif : .
2. Deux négatifs : le plus grand est celui de plus petite distance à zéro, donc .
3. Deux positifs : .
4. Tout négatif est inférieur à zéro : .
Exercice 5
FacileRanger : ; ; ; ; ; .
Correction
Les négatifs viennent en premier : .
Puis , puis les positifs : .
Ordre croissant : .
Exercice 6
FacileSur une droite graduée d'origine et d'unité cm, les points suivants sont placés : à cm à droite de , à cm à gauche de , à cm à gauche de .
- Donner l'abscisse de chaque point.
- Calculer les distances , et .
Correction
1. , et .
2. La distance à l'origine est la distance à zéro de l'abscisse : cm, cm et cm.
Exercice 7
FacileVoici les températures relevées un matin de janvier :
- Ifrane : °C
- Fès : °C
- Midelt : °C
- Agadir : °C
- Quelle est la ville la plus froide ?
- Ranger ces températures dans l'ordre croissant.
Correction
1. La plus froide est Ifrane, avec °C : c'est la température dont la distance à zéro est la plus grande parmi les négatives.
2. .
Exercice 8
Facile- est plus grand que .
- Tout nombre négatif est inférieur à .
- La distance à zéro de vaut .
- L'opposé de est .
Correction
1. Faux. , car en distance à zéro.
2. Vrai. Sur la droite graduée, les négatifs sont tous à gauche de l'origine.
3. Faux. Une distance n'est jamais négative : .
4. Vrai. Même distance à zéro, signes contraires.
Exercice 9
FacileDans un repère, un point se trouve à unités à droite de l'origine et à unités vers le bas.
- Donner les coordonnées de .
- Quelle est son abscisse ? Quelle est son ordonnée ?
Correction
1. .
2. Son abscisse est , son ordonnée est . L'abscisse s'écrit toujours en premier.
Exercice 10
FacileParmi ces points, lesquels sont sur un axe, et lequel ?
; ; ;
Correction
a une abscisse nulle : il est sur l'axe des ordonnées.
a une ordonnée nulle : il est sur l'axe des abscisses.
n'est sur aucun axe.
est l'origine du repère : il appartient aux deux axes.
Exercice 11
MoyenRanger dans l'ordre décroissant : ; ; ; ; ; .
Correction
Positifs, du plus grand au plus petit : .
Puis .
Négatifs, du plus grand au plus petit, c'est-à-dire de la plus petite à la plus grande distance à zéro : .
Ordre décroissant : .
Exercice 12
MoyenEncadrer chaque nombre par deux entiers relatifs consécutifs.
Correction
1. se trouve entre et , donc .
2. .
3. .
Attention
Sur la partie négative, l'entier immédiatement inférieur à est , et non . Un déplacement vers la gauche fait diminuer le nombre.
Exercice 13
MoyenSur une droite graduée d'unité cm, on place , , et .
- Calculer , et .
- Quel point est le plus éloigné de l'origine ?
- Quel est le milieu du segment ?
Correction
1. De à , il y a unités : cm. De à , il y a unités : cm. De à , il y a unités : cm.
2. Les distances à l'origine sont , , et : le point le plus éloigné est , à cm.
3. Le milieu de se trouve à mi-chemin entre et . Comme , le milieu est à unités de , donc son abscisse est : c'est le point .
Exercice 14
MoyenOn relève les altitudes suivantes :
- Sommet du Toubkal : m
- Niveau de la mer : m
- Fond d'un puits : m
- Galerie d'une mine : m
- Ranger ces altitudes dans l'ordre croissant.
- Quelle est la dénivellation entre le sommet du Toubkal et le fond du puits ?
- Quelle est la dénivellation entre le fond du puits et la galerie de la mine ?
Correction
1. .
2. Il faut remonter m pour atteindre le niveau de la mer, puis monter m : la dénivellation vaut m.
3. Les deux points sont sous le niveau de la mer : la dénivellation vaut m.
Exercice 15
MoyenDans un repère, on considère les points suivants.
; ; ; ;
- Décrire, pour chaque point, le déplacement à effectuer depuis l'origine.
- Quels points ont une ordonnée négative ?
- Quel point appartient à un axe ?
Correction
1. : à droite puis vers le haut. : à gauche puis vers le haut. : à gauche puis vers le bas. : à droite puis vers le bas. : aucun déplacement horizontal, puis vers le bas.
2. , et ont une ordonnée négative.
3. a une abscisse nulle : il appartient à l'axe des ordonnées.
Exercice 16
Moyen- Les points et sont-ils le même point ? Justifier.
- Que peut-on dire des points et ?
Correction
1. Non. Un couple de coordonnées est ordonné : a pour abscisse et pour ordonnée , tandis que a pour abscisse et pour ordonnée . est en bas à droite de l'origine, en haut à gauche.
2. et ont la même abscisse : ils sont sur une même verticale. Leurs ordonnées sont opposées, donc ils sont symétriques par rapport à l'axe des abscisses.
Exercice 17
MoyenUn compte affiche successivement les soldes suivants au fil du mois : DH, DH, DH, DH.
- Ranger ces soldes dans l'ordre croissant.
- À quel moment le compte est-il le plus en difficulté ?
- Quel est le solde le plus proche de zéro ?
Correction
1. .
2. Au solde de DH : c'est le plus petit des quatre nombres, celui dont le découvert est le plus important.
3. Le solde le plus proche de zéro est DH, car sa distance à zéro, , est la plus petite des quatre.
Exercice 18
Moyen- Donner trois nombres compris entre et .
- Donner trois nombres compris entre et .
- Existe-t-il un entier relatif compris strictement entre et ?
Correction
1. Par exemple ; ; .
2. Par exemple ; ; .
3. Non. et sont deux entiers consécutifs : aucun entier ne se glisse entre eux. En revanche, une infinité de nombres décimaux le peuvent.
Exercice 19
Moyen- Quels sont les nombres dont la distance à zéro vaut ?
- Quels sont les nombres dont la distance à zéro vaut ?
- Existe-t-il un nombre dont la distance à zéro vaut ?
Correction
1. Deux nombres : et . Ils sont opposés.
2. Un seul : .
3. Non. Une distance à zéro est toujours positive ou nulle, puisqu'elle mesure un écart sur la droite graduée.
Exercice 20
MoyenDans un repère, on place , et .
- Quelles sont les coordonnées du point tel que soit un rectangle ?
- Calculer la longueur en unités.
- Calculer la longueur , puis le périmètre du rectangle.
Correction
1. doit avoir la même abscisse que et la même ordonnée que : .
2. et ont la même ordonnée : la distance se lit sur les abscisses, de à , soit unités.
3. et ont la même abscisse : de à , il y a unités. Le périmètre vaut unités.
Exercice 21
MoyenOn considère le point .
- Donner les coordonnées du symétrique de par rapport à l'axe des abscisses.
- Donner les coordonnées du symétrique de par rapport à l'axe des ordonnées.
- Donner les coordonnées du symétrique de par rapport à l'origine.
Correction
1. La symétrie par rapport à l'axe horizontal change le signe de l'ordonnée : .
2. La symétrie par rapport à l'axe vertical change le signe de l'abscisse : .
3. La symétrie par rapport à l'origine change les deux signes : .
Exercice 22
MoyenÀ h du matin, il fait °C. La température monte de degrés à h, puis encore de degrés à midi, avant de redescendre de degrés à h.
- Donner la température à h, à midi et à h.
- Ranger les quatre températures dans l'ordre croissant.
- Quel est l'écart entre la température la plus basse et la plus haute de la journée ?
Correction
1. À h : de , on monte de , ce qui donne °C. À midi : de , on monte de , ce qui donne °C. À h : de , on descend de , ce qui donne °C.
2. .
3. De à , il faut remonter degrés jusqu'à zéro puis monter degrés : l'écart vaut degrés.
Exercice 23
DifficileDire si chaque affirmation est vraie ou fausse, et le justifier.
- Si un nombre a une grande distance à zéro, alors c'est un grand nombre.
- Il existe un plus petit nombre relatif.
- Deux nombres opposés ont la même distance à zéro.
- Si , alors la distance à zéro de est inférieure à celle de .
Correction
1. Faux. a une très grande distance à zéro et c'est pourtant un très petit nombre. La distance à zéro mesure l'éloignement, pas la taille au sens de l'ordre.
2. Faux. Quel que soit le nombre choisi, on peut toujours en trouver un plus petit en allant plus loin vers la gauche de la droite graduée.
3. Vrai. C'est la définition même de deux nombres opposés : même distance à zéro, signes contraires.
4. Faux. Contre-exemple : , pourtant est supérieur à . L'affirmation n'est vraie que si les deux nombres sont positifs.
Exercice 24
DifficileUn sous-marin part de la surface, plonge à m, remonte de m, puis replonge de m.
- Donner l'altitude du sous-marin après chaque étape.
- À quelle profondeur maximale est-il descendu ?
- Un banc de poissons nage à m. Le sous-marin est-il passé au-dessus ou au-dessous ?
- Quelle distance verticale totale a-t-il parcourue ?
Correction
1. Après la plongée : m. Après la remontée de m : m. Après la seconde plongée de m : m.
2. La profondeur maximale est atteinte à la fin : m, soit m sous la surface.
3. Il est passé au-dessous à deux reprises, puisque et . Il est passé au-dessus du banc lorsqu'il se trouvait à m, car .
4. En additionnant les trajets sans tenir compte du sens : m.
Remarque
La distance parcourue, m, n'a rien à voir avec la profondeur finale, m : la première additionne des déplacements, la seconde compare deux positions.
Exercice 25
DifficileSur une droite graduée, on sait que :
- et ont des abscisses opposées,
- unités,
- est à gauche de .
- Trouver les abscisses de et .
- Le point a pour abscisse . Calculer et .
- Quel est le point le plus proche de ?
Correction
1. Deux abscisses opposées sont symétriques par rapport à l'origine : chacune est donc à la moitié de de l'origine, soit unités. Comme est à gauche, et .
2. De à , il y a unités : . De à , il y a unités : .
3. Le point le plus proche de est , à unités.
Exercice 26
DifficileDans un repère, est un carré de centre l'origine . On sait que et que les côtés du carré sont parallèles aux axes.
- Donner les coordonnées de , et .
- Calculer la longueur d'un côté du carré.
- Calculer son périmètre et son aire.
Correction
1. Le centre étant l'origine, les sommets sont deux à deux symétriques par rapport à . En tournant autour du carré : , et .
2. Le côté est horizontal, de à en abscisse : il mesure unités.
3. Périmètre : unités. Aire : unités d'aire.
Exercice 27
DifficileSans effectuer de calcul, dire lequel des deux nombres est le plus grand, et expliquer le raisonnement.
- et
- et
- et
Correction
1. Les deux sont négatifs, donc le plus grand est celui de plus petite distance à zéro : . Le premier est presque collé à l'origine, le second très loin à gauche.
2. Distances à zéro : et . Comme , on obtient .
3. Distances à zéro : et . Comme , c'est qui est le plus grand.
Attention
La règle s'inverse chez les négatifs : plus la distance à zéro grandit, plus le nombre diminue.
Exercice 28
DifficileVoici les températures minimales d'une semaine à Ifrane :
- Lundi : °C
- Mardi : °C
- Mercredi : °C
- Jeudi : °C
- Vendredi : °C
Répondre aux questions :
- Ranger les températures dans l'ordre croissant.
- Quel jour a été le plus froid ? Le moins froid ?
- Combien de jours la température est-elle descendue sous °C ?
- Quel est l'écart entre le jour le plus froid et le jour le moins froid ?
Correction
1. .
2. Le plus froid est mardi avec °C, le moins froid mercredi avec °C.
3. Deux jours : mardi () et jeudi (). Lundi, avec °C, ne compte pas puisque .
4. De à : il faut remonter degrés jusqu'à zéro puis monter degré, soit un écart de degrés.
Exercice 29
DifficileTrouver le nombre qui correspond à chaque description.
- Il est négatif, sa distance à zéro vaut .
- Il est son propre opposé.
- Il est compris entre et , et son écriture décimale se termine par .
- Il est entier, négatif, et sa distance à zéro est comprise entre et .
Correction
1. .
2. , le seul nombre égal à son opposé.
3. , qui se trouve bien entre et sur la droite graduée.
4. , puisque sa distance à zéro vaut , comprise strictement entre et .
Exercice 30
DifficileUn robot part du point . Il effectue les déplacements suivants, dans l'ordre : unités vers la droite, unités vers le bas, unités vers la gauche, unités vers le haut.
- Donner les coordonnées du robot après chaque déplacement.
- Le robot est-il revenu à son point de départ ?
- Quel déplacement unique, décrit par un mouvement horizontal puis un mouvement vertical, l'aurait mené directement à l'arrivée ?
- Le robot a-t-il traversé un axe du repère ?
Correction
1. Après vers la droite : . Après vers le bas : . Après vers la gauche : . Après vers le haut : .
2. Non. Il termine en , alors qu'il était parti de .
3. De à , l'abscisse augmente de : soit unités vers la droite. De à , l'ordonnée diminue de : soit unités vers le bas.
4. Oui. En passant de l'abscisse à l'abscisse , il a franchi l'abscisse , donc traversé l'axe des ordonnées. Et en passant de l'ordonnée à l'ordonnée , il a franchi l'axe des abscisses.
