Les formules mathématiques - Secondaire 3

Fiche | Mathématiques

Arithmétique et algèbre

Les propriétés des opérations

PropriétésAdditionMultiplication
  1. La commutativité
||a+b=b+a||||a\times b=b\times a||
  1. L'associativité
||(a+b)+c=a+(b+c)||||(a\times b)\times c=a\times(b\times c)||
  1. L'élément neutre
||a+0=0+a=a||||a\times1=1\times a=a||
  1. L'élément absorbant
 ||a\times0=0\times a=0||
  1. L'inverse
||a+-a=-a+a=0||||a\times\dfrac{1}{a}=1||
  1. La distributivité de la multiplication
||a\times(b\pm c)=a\times b\pm a\times c||

Les fonctions réelles

FonctionsRègles de baseRègles transformées
Degré 0||y=b|| 
Degré 1||y=x||Forme
fonctionnelle
Forme
symétrique
Forme
générale

||y=ax+b|||a| : taux de variation

|b| : ordonnée à l'origine||a=\dfrac{y_2-y_1}{x_2-x_1}||

||\dfrac{x}{a}+\dfrac{y}{b}=1|||a| : abscisse à l'origine

|b| : ordonnée à l'origine

||Ax+By+C=0||
|\Rightarrow| symétrique||\begin{align}a_s&=\dfrac{-b_f}{a_f}\\b_s&=b_f\end{align}|||\Rightarrow| fonctionnelle||\begin{align}a_f&=\dfrac{-b_s}{a_s}\\b_f&=b_s\end{align}|||\Rightarrow| fonctionnelle||\begin{align}a_f&=\dfrac{-A}{B}\\b_f&=\dfrac{-C}{B}\end{align}||

|\Rightarrow| générale

Dénominateur commun et mettre tout du même côté

|\Rightarrow| générale

Dénominateur commun et mettre tout du même côté

|\Rightarrow| symétrique||\begin{align}a_s&=\dfrac{-C}{A}\\\\b_s&=\dfrac{-C}{B}\end{align}||

Géométrie

La conversion des unités de mesure

​|\text{km}|​|\text{hm}|​|\text{dam}|​|\text{m}|​|\text{dm}||\text{cm}|​​|\text{mm}|
Dans ce sens |\Rightarrow \times 10\qquad \qquad\qquad| Dans ce sens |\Leftarrow \div 10|
​|\text{km}^2|​|\text{hm}^2|​|\text{dam}^2||\text{m}^2|​​|\text{dm}^2|​|\text{cm}^2|​|\text{mm}^2|
Dans ce sens |\Rightarrow \times 100\qquad \qquad\qquad| Dans ce sens |\Leftarrow \div 100|
​|\text{km}^3|​|\text{hm}^3|​|\text{dam}^3|​|\text{m}^3|​|\text{dm}^3|​|\text{cm}^3|​|\text{mm}^3|
Dans ce sens |\Rightarrow \times 1000\qquad \qquad\qquad| Dans ce sens |\Leftarrow \div 1000|

Le périmètre et l'aire des figures planes

FiguresPérimètreAire
TriangleLa somme de tous les côtés|A =\dfrac{b\times h}{2}|

|A = \sqrt{p(p-a)(p-b)(p-c)}|
où |p=\dfrac{a+b+c}{2}=| demi-périmètre

|A=\dfrac{ab\sin C}{2}|
où |C=| mesure de l'angle situé entre les côtés |a| et |b|
Carré|P=4 \times c||\begin{align} A &= c \times c\\
A &= c^2
\end{align}|
Rectangle|\begin{align} P &= b+h+b+h\\
P &= 2(b+h)
\end{align}|
|A=bh|
Losange|P=4 \times c||A=\dfrac{D\times d}{2}|
ParallélogrammeLa somme de tous les côtés|A=bh|
TrapèzeLa somme de tous les côtés|A=\dfrac{(B+b)\times h}{2}|
Polygone régulier|P=n \times c|

|A=\dfrac{can}{2}|

La somme des aires de tous les triangles composant le polygone

 

Polygones quelconqueLa somme de tous les côtésDécomposer le polygone en plusieurs polygones connus et additionner les aires de ces polygones.
Disque et cercle|\begin{align} d &= 2r\\\\
r &= \frac{d}{2}
\end{align}|
\begin{align} C &= \pi d\\\\
C &= 2 \pi r
\end{align}
|A=\pi r^2|
Arc de cercle et secteur de disque|\displaystyle \frac{\text{Angle au centre}}{360^o}=\frac{\text{Mesure d'arc}}{2\pi r}||\displaystyle \frac{\text{Angle au centre}}{360^o}=\frac{\text{Aire du secteur}}{\pi r^2}|

L'aire et le volume des solides

​SolidesAire latéraleAire totaleVolume

​Prisme

et

cylindre

Somme des aires des faces latérales du solide

|A_L=P_b\times h|

​Somme des aires de toutes les faces du solide

|A_T = A_L+2A_b|

​|V=A_b\times h|

​Pyramide

et

cône

​Somme des aires des faces latérales du solide

|A_L=\displaystyle \frac{P_b\times a}{2}|

​Somme des aires de toutes les faces du solide

|A_T = A_L+A_b|

​|V=\displaystyle \frac{A_b\times h}{3}|

​Sphère

et

boule

|A=4\pi r^2|​|V=\displaystyle \frac{4\pi r^3}{3}|

Les mesures dans les triangles rectangles

Les théorèmes dans le triangle rectangle
  • Théorème de Pythagore
    Dans tout triangle rectangle, la somme du carré des cathètes |(a| et |b)| est égal au carré de l'hypoténuse |(c).|||a^2+b^2 = c^2||
  • Dans tout triangle, la mesure d'un côté quelconque est plus petite que la somme des mesures des deux autres côtés.
  • Dans tout triangle isocèle, les angles opposés aux côtés isométriques sont congrus.
  • Dans tout triangle rectangle, les angles aigus sont complémentaires |(90^\circ).|
  • Dans tout triangle rectangle ayant un angle de |30^\circ,| le côté opposé à l'angle de |30^\circ| vaut la moitié de l'hypoténuse.

Les figures et les solides semblables

Rapport de similitudeRapport d'airesRapport de volumes
||k=\dfrac{\text{Longueur figure image}}{\text{Longueur figure initiale}}||||k^2=\dfrac{\text{Aire figure image}}{\text{Aire figure initiale}}||​||k^3=\dfrac{\text{Volume solide image}}{\text{Volume solide initiale}}||

Géométrie analytique

Les droites dans le plan cartésien

ConceptsFormules
Accroissements||\begin{align}\Delta x&=x_2-x_1\\[3pt]\Delta y&=y_2-y_1\end{align}||
Pente d'une droite||a=\dfrac{\Delta y}{\Delta x}=\dfrac{y_2-y_1}{x_2-x_1}||
Comparaison de deux droites d'équations |y=ax+b|Parallèles
confondues
Parallèles
disjointes
Perpendiculaires
||\begin{align}a_1&=a_2\\[3pt]b_1&=b_2\end{align}||||\begin{align}​a_1&=a_2\\[3pt]b_1&\neq b_2\end{align}||||a_1=-\dfrac{1}{a_2}||

Probabilités et statistiques

Probabilités d’événements

ConceptsFormules
​Probabilité||\text{Probabilité}=\dfrac{\text{Nbr de cas favorables}}{\text{Nbr de cas possibles}}||
​Probabilité complémentaire||\mathbb{P}(A')=1-P(A)||
​Probabilité d'événements incompatibles||\mathbb{P}(A\cup B)=\mathbb{P}(A)+\mathbb{P}(B)||
​Probabilité d'événements compatibles||\mathbb{P}(A\cup B)=\mathbb{P}(A)+\mathbb{P}(B)-\mathbb{P}(A\cap B)||

Mesures de tendance centrale

​Mesures​Données non regroupées​Données condensées​Données regroupées
​Moyenne||\overline{x}=\dfrac{\sum x_i}{n}||||\overline{x}=\dfrac{\sum x_i n_i}{n}||||\overline{x}=\dfrac{\sum m_i n_i}{n}||
​Médiane

||\text{Rang}_\text{médiane}=\left(\dfrac{n+1}{2}\right)||Si |n| est impair, on obtient directement la médiane.

Si |n| est pair, on obtient la médiane en faisant la moyenne des deux données centrales.

||\text{Rang}_\text{médiane}=\left(\dfrac{n+1}{2}\right)||Si |n| est impair, on obtient directement la médiane.

Si |n| est pair, on obtient la médiane en faisant la moyenne des deux données centrales.

Classe médiane :

La classe contenant la médiane.

On estime souvent la médiane d'une distribution à données regroupées en calculant le milieu de la classe médiane.

​Mode​La donnée la plus fréquente​La valeur avec le plus grand effectif

Classe modale :

La classe ayant le plus grand effectif

Mesures de dispersion

Mesures​Données non regroupées​Données condensées​Données regroupées
​Étendue||E=x_\text{max}-x_\text{min}||||E=\text{Valeur}_\text{Max}-\text{Valeur}_\text{Min}||

||E=\text{Borne}_\text{sup}-\text{Borne}_\text{inf}||

​Étendue Interquartile||EI=Q_3-Q_1||||EI=Q_3-Q_1||||EI=Q_3-Q_1||
​Intervalle semi-interquartile||Q=\dfrac{EI}{2}=\dfrac{Q_3-Q_1}{2}||||Q=\dfrac{EI}{2}=\dfrac{Q_3-Q_1}{2}||||Q=\dfrac{EI}{2}=\dfrac{Q_3-Q_1}{2}||