Les proportions

Fiche | Mathématiques
Définition

En mathématiques, une proportion est une relation d'égalité entre deux rapports ou deux taux.

Pour former une proportion, les deux rapports ou les deux taux doivent être équivalents.

Les proportions

Les proportions

Moments dans la vidéo :

  • 00:00-Définition
  • 00:45-Les propriétés caractéristiques
  • 00:56-Le coefficient de proportionnalité
  • 01:41-Le facteur de changement
  • 02:20-Le produit croisé
  • 03:06-Mises en garde

Pour bien comprendre la notion de proportion,  il convient de survoler les concepts suivants.

Exemples de proportions

Exemple

Les rapports suivants sont en proportion: ||\displaystyle 3:4=15:20||
En effet, les deux rapports sont équivalents.||\begin{align}3\div 4&=0,75\\ 15\div20&=0,75\end{align}||

Exemple

Les taux suivants sont en proportion: ||\displaystyle \frac{300\ \text{habitants}}{5\ \text{km}^2}=\frac{600\ \text{habitants}}{10\ \text{km}^2}||En effet, les deux taux sont équivalents.||\begin{align}300\div 5&=60\ \text{habitants/km}^2\\ 600\div 10&=60\ \text{habitants/km}^2\end{align}||

Les termes d'une proportion

Étant donné qu'une proportion est l'égalité entre deux rapports ou deux taux, on y retrouvera toujours quatre termes.

Définition

Dans une proportion, on appelle les premier et quatrième termes les extrêmes. Les deuxième et troisième termes sont appelés les moyens.||\displaystyle \frac{\text{Extrême}}{\text{Moyen}}=\frac{\text{Moyen}}{\text{Extrême}}|| En d'autres mots, dans la proportion ||\color{blue}{a}:\color{green}{b}=\color{green}{c}:\color{blue}{d}\\ \text{ou}\\  \displaystyle \frac{\color{blue}{a}}{\color{green}{b}}=\frac{\color{green}{c}}{\color{blue}{d}}|| les termes |\color{blue}{a}| et |\color{blue}{d}| sont les extrêmes et les termes |\color{green}{b}| et |\color{green}{c}| sont les moyens.

Exemple

Soit la proportion suivante: ||\displaystyle \frac{\color{blue}{1}}{\color{green}{2}}=\frac{\color{green}{4}}{\color{blue}{8}}||Les termes |\color{blue}{1}| et |\color{blue}{8}| sont les extrêmes.
Les termes |\color{green}{2}| et |\color{green}{4}| sont les moyens.

Le produit des extrêmes et des moyens

L'encadré suivant présente la propriété fondamentale des proportions.

Important!

Dans une proportion, le produit des extrêmes est égal au produit des moyens.

Si |\displaystyle \frac{\color{blue}{a}}{\color{green}{b}}=\frac{\color{green}{c}}{\color{blue}{d}}|,

alors |\color{blue}{a}\times \color{blue}{d}=\color{green}{b}\times \color{green}{c}|.

Exemple

Soit la proportion suivante: ||\displaystyle \frac{3}{4}=\frac{9}{12}||On remarque que le produit des extrêmes et égal au produit des moyens. ||\begin{align}3\times 12&=4\times 9\phantom{1}\\36&=36\end{align}||

De cette propriété découle le produit croisé qui permet de trouver un terme manquant dans une proportion, le même produit croisé qui permet de résoudre une situation de proportionnalité.

Le coefficient de proportionnalité

Définition

Le coefficient de proportionnalité est le nombre par lequel il faut multiplier le numérateur des taux ou des rapports d'une proportion pour obtenir le dénominateur.

Exemple

Soit la proportion suivante: ||\displaystyle \frac{2}{6}=\frac{7}{21}||Dans cette proportion, le coefficient de proportionnalité est |\color{red}{3}|.

Image

Le coefficient de proportionnalité peut être utilisé pour résoudre une situation de proportionnalité.

Le facteur de changement

Définition

Dans une proportion, le facteur de changement est le nombre par lequel il faut multiplier le numérateur (ou le dénominateur) d'un rapport ou d'un taux pour obtenir le numérateur (ou le dénominateur) de l'autre rapport ou taux.

Exemple

Soit la proportion suivante: ||\displaystyle \frac{4}{5}=\frac{24}{30}||

Dans cette proportion, le facteur de changement est |\color{red}{6}|.

Image

Le facteur de changement peut lui aussi être utilisé pour résoudre une situation de proportionnalité.

Exercices

Exercice

Les rapports, les taux et les proportions

Mathématiques Secondaire1-2