Chantal Bergeron Chantale L. Bergeron Karina Sauvageau
CONFORME À LA PROGRESSION DES APPRENTISSAGES
Les caméléons sont très malins. Grâce aux différentes astuces qu’ils te proposent, tu verras qu’il est facile d’étudier les mathématiques. Apprendre en s’amusant, c’est possible avec .
Structure et organisation des cahiers d’apprentissage Les cahiers d’apprentissage Caméléon classe branchée sont une ressource essentielle au développement des compétences ciblées par le programme de mathématique de la 5e année du primaire. Ils proposent, entre autres, des notions théoriques, des activités d’apprentissage variées, des situations d’application « de validation » et « d’action » et des situations-problèmes concrètes liées aux concepts abordés. On retrouve également à la fin des cahiers une section de jeux de logique, le Creuse-Caboche.
Ce cahier comprend trois chapitres. Chacun d’eux est divisé en unités présentant les rubriques et éléments suivants : • Chaque unité aborde un sujet qui permet de faire des liens entre des situations réelles et des situations mathématiques. • Le concept ou le processus à acquérir et à maîtriser est indiqué dans l’en-tête de la page. Il est suivi du symbole ➜, si l’élève l’apprend avec l’intervention de l’enseignante ou de l’enseignant, ou du symbole ★, si l’élève doit le maîtriser de manière autonome au cours de l’année scolaire. • La capsule « Savais-tu que… » donne un supplément d’information sur certains sujets traités dans le chapitre. Le contenu de cette capsule peut servir de repère culturel en lien avec les mathématiques. • La rubrique « Notions théoriques » est présentée dans un encadré. On y trouve des documents visuels variés et des astuces favorisant l’apprentissage des mathématiques.
II
Structure et organisation
© 2014, Les Éditions CEC inc. • Reproduction interdite
• La rubrique « À toi de jouer… » propose des activités d’apprentissage variées permettant à l’élève de vérifier, de structurer et de consolider sa compréhension des notions mathématiques abordées. • Les rubriques « Petits défis » et « Grands défis » proposent des activités d’apprentissage ayant un niveau de difficulté un peu plus élevé.
Chaque chapitre comprend deux situations d’application et deux situations-problèmes. • La situation d’application présente une situation d’application « d’action » ou « de validation » (CD2) qui couvre plusieurs notions abordées dans le thème. • Dans une situation « d’action », l’élève est invité à choisir et à appliquer des concepts et des processus mathématiques pertinents. • Dans une situation « de validation », l’élève est invité à justifier une affirmation à l’aide d’arguments mathématiques. • La situation-problème permet le développement et l’évaluation de la compétence Résoudre une situation mathématique (CD1) et traite plusieurs notions abordées précédemment. • La section « Synthèse » regroupe des exercices présentant une revue de toutes les notions abordées dans le chapitre. • À la fin du cahier se trouve la section de jeux logico-mathématiques « Creuse-Caboche ». Ces activités donnent à l’élève l’occasion de mettre à profit, dans un cadre ludique, certaines notions théoriques abordées dans chaque chapitre. © 2014, Les Éditions CEC inc. • Reproduction interdite
Structure et organisation
III
Chapitre Arithmétique
Arithmétique
Arithmétique
Situation d’application.................................... 27 Situation-problème........................................... 28
Unité 1.1 Le dénombrement par groupe de 10............................... 2 L’atmosphère de la Terre À toi de jouer....................................... 3 Unité 1.2 Les propriétés des nombres naturels.............................................. 5 Les continents À toi de jouer....................................... 6 Arithmétique
Unité 1.3 La représentation des nombres jusqu’à 1 000 000.............................. 8 La population des villes À toi de jouer....................................... 9 Arithmétique
Unité 1.4 La valeur de position...................... 15 L’achat d’une maison À toi de jouer..................................... 16 Arithmétique
Unité 1.5 La décomposition d’un nombre..... 18 La cueillette de petits fruits À toi de jouer..................................... 19
Unité 1.6 La notation exponentielle.............. 22 Des observations astronomiques À toi de jouer..................................... 23
Arithmétique
Unité 1.7 La factorisation d’un nombre......... 30 Le cours de math À toi de jouer..................................... 32 Arithmétique
Unité 1.8 La table de Pythagore..................... 34 La réunion de parents À toi de jouer..................................... 35 Arithmétique
Unité 1.9 La multiplication d’un nombre à 3 chiffres par un nombre à 2 chiffres....................................... 37 Mon emploi d’été À toi de jouer..................................... 39
Synthèse............................................................. 41 Situation d’application.................................... 46 Situation-problème........................................... 48
Chapitre Arithmétique
Unité 2.1 La distributivité de la multiplication......................... 52 Le bénévolat À toi de jouer..................................... 53 Arithmétique
Unité 2.2 La divisibilité.................................... 57 C’est l’Halloween ! À toi de jouer..................................... 59 Arithmétique
Unité 2.3 L’estimation et l’arrondissement d’un nombre.................................... 62. Le concessionnaire automobile À toi de jouer..................................... 63 Mesure
Unité 2.4 L’estimation et la mesure des angles en degrés...................... 66 Et c’est le but ! À toi de jouer..................................... 67
Situation d’application.................................... 71 Situation-problème........................................... 72 IV
Structure et organisation
Arithmétique
Unité 2.5 Le calcul mental............................... 74 L’inventaire annuel à l’épicerie À toi de jouer..................................... 76 Géométrie
Unité 2.6 Les triangles..................................... 78 Les cerfs-volants À toi de jouer..................................... 79 Géométrie
Unité 2.7 Le cercle........................................... 81 Le talent de mon grand-père À toi de jouer..................................... 82 Arithmétique
Unité 2.8 La technique conventionnelle de la division .................................. 84. En attendant l’hiver À toi de jouer..................................... 85
Synthèse............................................................. 88 Situation d’application.................................... 91 Situation-problème........................................... 92 © 2014, Les Éditions CEC inc. • Reproduction interdite
Chapitre Arithmétique
Arithmétique
Arithmétique
Arithmétique
Arithmétique
Arithmétique
Arithmétique
Arithmétique
Arithmétique
Synthèse............................................................ 138 Situation d’application................................... 141 Situation-problème.......................................... 142
Unité 3.1 Les différents sens de la fraction... 96 Des groupes et des leçons de ski À toi de jouer.................................... 98 Unité 3.2 Associer nombre décimal, pourcentage et fraction................. 101 Vive le congé d’hiver ! À toi de jouer.................................... 102 Unité 3.3 Ordonner des fractions ayant un même dénominateur..... 106 Bataille de boules de neige À toi de jouer.................................... 107 Unité 3.4 Ordonner des fractions ayant un même numérateur......... 110 Les joies du partage À toi de jouer.................................... 111 Unité 3.5 Ordonner des fractions dont les dénominateurs sont différents................................ 113 Le plaisir entre amis À toi de jouer.................................... 114
Unité 3.6 Les fractions équivalentes............. 122 De petites douceurs À toi de jouer.................................... 123 Unité 3.7 Réduire une fraction à sa plus simple expression........... 127 Soirée pizza À toi de jouer.................................... 128 Unité 3.8 Additionner et soustraire des fractions.................................... 130 L’art de toutes les façons À toi de jouer.................................... 131 Unité 3.9 Multiplier un nombre naturel par une fraction.............................. 135 Mesures et construction À toi de jouer.................................... 136
Situation d’application................................... 119 Situation-problème.......................................... 120
Creuse-Caboche Chapitre 1 ......................................................... 144 Chapitre 2 ......................................................... 145 Chapitre 3 ......................................................... 1 46
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Structure et organisation
V
Chapitre Unité
1.1
Le dénombrement par groupe de 10 L’atmosphère de la Terre
Unité
1.2
Les propriétés des nombres naturels Les continents
Unité
1.3
La représentation des nombres jusqu’à 1 000 000 La population des villes
Unité
Unité
1.5
1.4
La valeur de position L’achat d’une maison
La décomposition d’un nombre La cueillette de petits fruits
Unité
1.6
Des observations astronomiques
Unité
Unité
La notation exponentielle
1.8
1.7
La factorisation d’un nombre Le cours de math
La table de Pythagore La réunion de parents
Unité
1.9
La multiplication d’un nombre à 3 chiffres par un nombre à 2 chiffres Mon emploi d’été
Arithmétique | Compter par ordre croissant ou décroissant, compter par bonds Dénombrer des collections
Unité
1.1
➜ ➜
Le dénombrement par groupe de 10
L’atmosphère de la Terre L’atmosphère terrestre est l’enveloppe gazeuse qui entoure notre planète. Elle protège la vie sur Terre en absorbant les rayons ultraviolets du Soleil.
Savais-tu que… Il n’y a pas de frontière clairement définie entre l’atmosphère terrestre et l’espace, mais les scientifiques reconnaissent qu’elle se situe à environ 100 km d’altitude.
Avant l’invention d’un système de numération, l’être humain se servait de son corps ou d’objets (cailloux, bâtonnets, etc.) pour quantifier les éléments.
Par exemple, le berger pouvait associer un caillou à chacun de ses moutons.
Ce matin, le berger avait autant de moutons que de cailloux.
Ce soir, le berger remarque qu’il lui manque un mouton.
Mais avec de grandes quantités d’objets, ce système devient difficile à utiliser. Nous avons donc dû développer un système plus efficace ; la numération en base 10 (groupements de 10). Ce système est composé de 10 chiffres (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9) dont la valeur dépend de la position dans le nombre. Millions
Unités de million
Milliers
Centaines de Dizaines de mille (CM) mille (DM)
1 000 000 (10 CM)
2
Chapitre 1
100 000 (10 DM)
10 000 (10 UM)
Unités
Unités de mille (UM)
Centaines (c)
Dizaines (d)
Unités (u)
1000 (10 c)
100 (10 d)
10 (10 u)
1
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À toi de jouer… 1
Complète les suites de nombres ci-dessous. Observe l’ordre croissant ou décroissant. a) 42 086, 42 087, 42 088,
,
,
.
b) 60 002, 60 001, 60 000,
,
,
.
c) 777 771, 777 773, 777 775, d) 18 015, 18 010, 18 005,
2
,
,
,
.
,
.
Laurence observe le ciel avec un télescope. Combien compte-t-elle... a) d’astéroïdes ?
b) d’étoiles ?
Si…
Si… = 1 astéroïde
= 1 étoile = 10 étoiles
= 10 astéroïdes
= 100 étoiles = 1000 étoiles
= 100 astéroïdes
L’ensemble compte c) d’unités ?
astéroïdes. L’ensemble compte
étoiles.
d) d’unités ? 13 ×
80 ×
22 ×
L’ensemble compte
7×
unités. L’ensemble compte
unités.
e) d’argent ?
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L’ensemble compte
$. Chapitre 1
3
Petits 3
défis
Antoine est aéronaute : il pilote une montgolfière. Il note les heures qu’il passe dans le ciel dans un journal de bord. Combien d’heures de vol a-t-il effectuées cette année ? Observe la légende.
COMPRENDRE Je surligne les informations importantes Je choisis les concepts et les processus mathématiques que j’utiliserai RÉSOUDRE Mes traces
As-tu vérifié ta démarche ? Réponse complète :
défis
Grands
4
Trouve les nombres qu’on a voulu représenter. a)
c) CM
DM
UM
5
27
163
c
d
u
746
539
b)
DM
UM
c
857
d
u
269 6980
d) CM
DM
64
4
CM
Chapitre 1
UM
c
d
u
CM
DM
UM
559
79
283
83
2
694
c
d
u
745
430
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Arithmétique | Représenter des nombres naturels à l’aide de la valeur de position
Unité
➜
La valeur de position
1.4
L’achat d’une maison Tes parents envisagent d’acheter une nouvelle maison. Ils prennent donc rendez-vous avec un agent immobilier. Celui-ci les aidera à trouver votre nouvelle demeure. Tes parents t’apprennent qu’une résidence coûte des centaines de milliers de dollars et même, dans certains cas, des millions de dollars.
Savais-tu que… Un agent immobilier sert d’intermédiaire entre l’acheteur et le vendeur d’un bien immobilier, par exemple une maison. L’agent reçoit une commission, c’est-à-dire un pourcentage du montant de la vente.
L e mot « valeur » indique ce que le chiffre vaut dans le nombre. Le mot
« position » indique à quel endroit le chiffre est placé dans un nombre. Pour t’aider à bien comprendre, tu peux utiliser le tableau de numération. Exemple : 642 531 Centaines de Dizaines de mille (CM) mille (DM) 6
Le Le Le Le Le Le
chiffre chiffre chiffre chiffre chiffre chiffre
6 4 2 5 3 1
est est est est est est
4
à à à à à à
la la la la la la
position position position position position position
des des des des des des
Unités de mille (UM)
Centaines (c)
Dizaines (d)
Unités (u)
2
5
3
1
centaines de mille et sa valeur est de 600 000. dizaines de mille et sa valeur est de 40 000. unités de mille et sa valeur est de 2000. centaines et sa valeur est de 500. dizaines et sa valeur est de 30. unités et sa valeur est de 1.
Ainsi, le nombre 135 000 peut être composé, entre autres, des façons suivantes : • 135 000 = 135 000 unités • 135 000 = 13 500 dizaines
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• 135 000 = 1350 centaines • 135 000 = 135 unités de mille
Chapitre 1
15
À toi de jouer… 1
2
Trouve la valeur du chiffre 5 dans les nombres suivants. a) 243 501
d) 310 452
b) 510 291
e) 162 925
c) 51 910
f) 225 098
Pour découvrir le prix de vente de la maison que tes parents viennent de visiter, place chaque chiffre au bon endroit.
Le chiffre 2 est à la position des unités de mille. Le chiffre 4 vaut 400 000. Un chiffre 3 est à la position des dizaines de mille et un autre vaut 3. Le chiffre 5 vaut 50. Le chiffre 8 est à la position des centaines.
Centaines de Dizaines de mille (CM) mille (DM)
Le prix de vente est
3
Unités de mille (UM)
Centaines (c)
Dizaines (d)
Unités (u)
$.
Quelle position le chiffre 9 occupe-t-il et quelle valeur a-t-il dans les nombres suivants ? Nombre
a)
419 052
b)
910 872
c)
632 987
Position
Valeur
d) Quel est le nombre dans lequel le chiffre 9 a la plus grande valeur ?
16
Chapitre 1
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Petits 4
défis
Réponds aux questions suivantes. a) Combien y a-t-il de centaines dans 301 426 $ ?
centaines
b) Combien y a-t-il de dizaines de mille dans 152 301 $ ? c) Combien y a-t-il d’unités dans 45 601 $ ?
5
d) 193 203 $ =
centaines et
e) 517 392 $ =
dizaines de mille et
f)
unités
197 834 $ =
dizaines de mille unités unités unités
Complète les énoncés suivants. a) 14 325 contient
dizaines et
b) La valeur du chiffre 2 dans 1 000 002 est de
unités. .
c) La position du chiffre 0 dans 308 495 est
6
.
Raÿla joue à un jeu de société qui permet d’acheter des biens. Après avoir amassé 514 678 $, elle a acheté une maison au prix de 271 721 $ et une voiture coûtant 32 589 $. Combien lui reste-t-il d’argent ? Peut-elle gagner la partie si son adversaire a amassé 113 000 $ ? Explique ta réponse. COMPRENDRE Je surligne les informations importantes Je choisis les concepts et les processus mathématiques que j’utiliserai RÉSOUDRE Mes traces
As-tu vérifié ta démarche ? Réponse complète :
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Chapitre 1
17
Arithmétique | Composer et décomposer un nombre naturel
Unité
1.5
➜
La décomposition d’un nombre
La cueillette de petits fruits À la ferme Toubleu, c’est le temps de la cueillette des bleuets. Pour vendre ses millions de bleuets au marché, la maraîchère les sépare en milliers dans des caisses, en centaines dans des paniers et en dizaines dans des cassots (ou barquettes).
Savais-tu que… Selon Agriculture et Agroalimentaire Canada, le Canada est le premier producteur mondial de bleuets nains (ou petites myrtilles sauvages).
Un tableau de numération est très utile pour décomposer
ou composer des nombres. Dans ce tableau, un seul chiffre devrait apparaître dans chaque colonne, une fois tous les échanges terminés.
La décomposition d’un nombre Exemple :
CM
DM
UM
c
d
u
8
4
7
2
3
5
CM
DM
UM
c
d
u
5 1 6 + 1 7
2 9 11
3 3
3 4 7
5 5
847 235 = 8 CM + 4 DM + 7 UM + 2 c + 3 d + 5 u = 847 UM + 235 u = 800 000 + 40 000 + 7000 + 200 + 30 + 5
La composition d’un nombre Exemple : 3 d + 52 DM + 345 + 192 UM
2 2
1. Place 3 dans la colonne des dizaines. 2. Dans 52 DM, il y a 2 dizaines de mille et 5 centaines de mille. 3. Dans 345, il y a 5 unités, 4 dizaines et 3 centaines. 4. Dans 192 UM, il y a 2 unités de mille, 9 dizaines de mille et 1 centaine de mille. 5. Additionne le contenu de chaque colonne. Si la valeur d’une colonne atteint 10, tu dois faire les échanges nécessaires. Ici, il faut échanger 10 dizaines de mille contre 1 centaine de mille. Donc, 3 d + 52 DM + 345 + 192 UM = 712 375.
18
Chapitre 1
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À toi de jouer… 1
Chaque jour, les employés de la ferme Toubleu doivent préparer les commandes pour les clients. Remplis le tableau en t’aidant de la légende. Légende : 100 000 bleuets =
Nom du client
10 000 bleuets =
Commande
1000 bleuets =
Décomposition du nombre
100 bleuets =
Quantité
a) M. Gibeault
bleuets
b) Mme Landry
bleuets
c) Mme Lacasse
bleuets
d) M. Quinn
bleuets
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Chapitre 1
19
2
3
Associe le nombre à sa décomposition. a) 103 964
1 CM + 100 000 + 1 UM + 300 + 90 + 5
b) 201 395
4 CM + 200 000 + 1 DM + 400 + 60 + 5
c) 300 294
1 CM + 200 000 + 200 + 90 + 1 + 3
d) 314 914
1 CM + 1000 + 1000 + 1 UM + 300 + 600 + 60 + 4
e) 610 465
1 CM + 200 000 + 14 UM + 900 + 10 + 4
Choisis le bon symbole : <, > ou =. a) 2 CM + 1000 + 391
4
d) 100 000 + 100 + 1
210 391
b) Quatre-vingt-dix mille trois
70 030
e) 22 DM + 222
c) Six cent quatre-vingt mille
680 + 1000
f) 1 CM + 8 DM + 5
220 222 180 002
Complète les décompositions suivantes en respectant les contraintes qui te sont imposées. a) 297 541
=
CM +
UM +
=
UM +
u
b) 1 304 080 =
DM +
c+
=
UM +
d
c) 518 062
=
CM +
d) 4 098 753 =
DM +
Mes traces
20
100 101
Chapitre 1
d+
u
DM +
d+
u
UM +
c+
u
CM
u
DM
UM
c
d
u
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Petits 5
défis
Décompose les nombres suivants de 5 façons différentes. Fais preuve de créativité en utilisant non seulement l’addition, mais aussi la soustraction et la multiplication. a) 619 472 = = = = = b) 853 104 = = = = =
6
Trouve les termes manquants. a) 204 598 = 20 DM + (5 × b) 800 020 =
c) + (100 – 2)
d
c) 960 473 = 9 CM + (5 × d) 509 476 = (5 ×
UM) + 5 c – DM) + (10 000 –
+ (500 – e) 3 087 426 =
d–
d– UM +
Mes traces
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u
) u)
c+ CM
u DM
UM
c
d
Chapitre 1
u
21
Arithmétique | Représenter et calculer la puissance d’un nombre naturel
Unité
1.6
➜
La notation exponentielle
Des observations astronomiques Raphaël est astronome amateur. Ce sont surtout les planètes qui le passionnent. Il vient tout juste de se procurer une affiche, qu’il s’empresse d’épingler au mur de sa chambre.
Savais-tu que… L’astronomie est la science de l’observation des astres. Elle cherche à expliquer l’origine, l’évolution et les propriétés des corps célestes.
L a notation exponentielle est la représentation des nombres
à l’aide d’exposants.
Elle est utilisée pour exprimer : • de très grands ou de très petits nombres ; • des nombres décomposés en produit de leurs facteurs.
Base
24
Exposant
Lecture : 2 « exposant » 4
L’exposant indique le nombre de fois où la base est utilisée comme facteur. • Lorsque l’exposant est 2, on obtient le carré d’un nombre. • Lorsque l’exposant est 3, on obtient le cube d’un nombre.
24 = 2 × 2 × 2 × 2 = 16 Notation Puissance exponentielle Exponentiation
L’exponentiation est une opération dont le résultat s’appelle puissance. Exemples : Notation exponentielle
35 52 63 104
Lecture
3 « exposant » 5 5e puissance de 3 5 « exposant » 2 Carré de 5 (ou 5 au carré) Puissance carrée de 5 6 « exposant » 3 Cube de 6 (ou 6 au cube) Puissance cubique de 6 10 « exposant » 4 4e puissance de 10
Exponentiation
Puissance
3×3×3×3×3
243
5×5
25
6×6×6
216
10 × 10 × 10 × 10
10 000
Lorsque la base est 10, l’exposant indique combien de « 0 » sont contenus dans le nombre.
22
Chapitre 1
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À toi de jouer… 1
Raphaël a trouvé dans un livre scientifique des opérations et des nombres écrits en notation exponentielle. Aide-le à faire ses calculs. Observe bien l’exemple ! Notation exponentielle
Calculs
10 × 10 Exemple : 102 + 34 =
a)
112 + 83 =
b)
103 + 105 + 52 =
c)
122 – 42 + 53 =
d)
9 × 104 + 16 =
e)
35 × 101 =
f)
62
g)
26
+
100
+
100
+
+
100
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Résultat
3×3×3×3
9 × 3 × 3
181
27 × 3 81
Chapitre 1
23
h) Que remarques-tu lorsque tu compares les réponses en f) et g) ?
i) Trouve un cas où le fait d’interchanger le nombre de la base et le nombre de l’exposant donne quand même une valeur identique.
2
Relie l’exponentiation à sa notation exponentielle. a) 2 × 2 × 2 × 2 × 2
84
b) 3 × 3 × 3 × 3 × 3 × 3 × 3 25 c) 8 × 8 × 8 × 8
73
d) 4 × 4 × 4 × 4 × 4 × 4 × 4 × 4
37
e) 7 × 7 × 7
48
Mes traces
24
Chapitre 1
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Petits 3
défis
Raphaël s’intéresse à 4 planètes du système solaire. Il a découvert leur diamètre à l’équateur dans un ouvrage scientifique. Observe bien l’exemple, puis aide-le à faire les calculs. Planète
Décomposition en notation exponentielle
Calculs
Diamètre à l’équateur
(12 × 103) + (7 × 102) + 56
12 000 + 700 + 56
12 756 km
Exemple :
Terre
a)
(4 × 103) + (8 × 100) + (8 × 10)
km
(12 × 103) + (1 × 102) + 4
km
(6 × 103) + (7 × 102) + (9 × 10) + 4
km
Mercure
b)
Vénus
c)
Mars
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Chapitre 1
25
Grands
4
défis
Raphaël s’amuse à faire des calculs au tableau. Curieuses, ses amies se joignent à lui. Raphaël leur lance un défi : résoudre des opérations qu’il s’empresse d’écrire au tableau. a) Aide Claudia, Caroline et Manon à faire les calculs que Raphaël a écrits au tableau. Claudia 73 + 45 – 62 =
Caroline 54 + 36 – 28 =
Manon 103 – 83 + 64 =
b) Quel nombre carré as-tu trouvé en relevant de défi de Raphaël ? c) Quels nombres cubiques as-tu trouvés en relevant de défi de Raphaël ?
26
Chapitre 1
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Situation
d’application
Jeu de devinettes Louis et Yoann jouent à deviner des nombres en se servant d’indices. Ils pensent qu’il s’agit ici du nombre 493 782. Ont-ils raison ?
Le nombre à trouver est supérieur à 100 000 mais inférieur à 1 000 000. Ce nombre est pair. Chaque chiffre de 1 à 9 ne peut être utilisé qu’une seule fois. Un nombre triangulaire pair est situé à la position des unités de mille. Le nombre de dizaines de mille correspond à un nombre carré situé entre 30 et 50. • Le cube de 2 se trouve à la position des dizaines. • Ce nombre compte un 7 qui vaut 700.
• • • • •
Découvre le nombre mystère qui correspond aux indices ci-dessus et vérifie si Louis et Yoann ont bien deviné. Explique ta réponse. COMPRENDRE Je surligne les informations importantes Je choisis les concepts et les processus mathématiques que j’utiliserai RÉSOUDRE Mes traces
CM
DM
UM
c
d
u
As-tu vérifié ta démarche ? Réponse complète : Louis et Yoann ont
parce que .
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Chapitre 1
27
Situation-
problème
Les modules de jeu Ton école a reçu une importante subvention pour le réaménagement de la cour. Pour bien répondre aux besoins des élèves, la directrice leur demande de lui proposer un plan d’aménagement.
• Le nombre de modules choisi doit correspondre à un nombre triangulaire pair inférieur à 9. • Les choix de modules se trouvent dans le tableau ci-dessous.
• Si l’école a obtenu une subvention de 15 000 $, ce montant sera-t-il suffisant ? • Si une levée de fonds est nécessaire, combien d’argent faudra-t-il amasser ? • À l’aide de combien de billets de 100 $, de 50 $, de 20 $ et de 5 $ ce montant pourrait-il être recueilli ?
Modules de jeu disponibles et leur prix Glissoire droite
Glissoire double
Glissoire spirale
Glissoire à vagues
1265 $
1670 $
2170 $
1475 $
Balançoire (4 places)
Balançoire (8 places)
Structure nid d’aigle
Filet grimpeur
3570 $
6780 $
7390 $
8405 $
COMPRENDRE Je surligne les informations importantes Je choisis les concepts et les processus mathématiques que j’utiliserai
28
Chapitre 1
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RÉSOUDRE Mes traces
Modules de jeu choisis
Prix
Total
Billets de banque
Nombre requis
Montant total
Billets de 100 $ Billets de 50 $ Billets de 20 $ Billets de 10 $ Billets de 5 $ Total
As-tu vérifié ta démarche ? Réponse complète :
Autoévaluation
J’ai aimé faire ce problème… beaucoup
un peu
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pas du tout
J’ai trouvé que ce problème était… très facile
facile
difficile
Chapitre 1
29
Arithmétique | Décomposer un nombre en facteurs premiers
Unité
1.7
➜
La factorisation d’un nombre
Le cours de math Hugo vient de terminer son cours de math. Il a appris à factoriser les nombres à l’aide de l’arbre des facteurs. Il a l’idée de trouver les facteurs premiers de l’âge des membres de sa famille.
Savais-tu que… La science qui a pour objet l’étude de l’origine et de la composition des familles s’appelle « généalogie ». Le tracé qui représente la descendance d’une famille se nomme « arbre généalogique ».
On appelle « factorisation » la décomposition d’un nombre en facteurs. C’est donc la représentation d’un nombre sous la forme d’un produit de certains de ses diviseurs entiers. Exemple : 24 24 = 1 × 24
24 = 2 × 12
24 = 3 × 8
24 = 4 × 6
Donc, les diviseurs de 24 sont 1, 2, 3, 4, 6, 8, 12, 24.
Pour trouver les facteurs premiers d’un nombre, on peut utiliser l’arbre des facteurs. L’arbre des facteurs est terminé lorsque tous les nombres placés au bas des branches sont des nombres premiers. Exemple : 72 Démarche
1
2
30
Choisis 2 nombres qui, lorsqu’ils sont multipliés, donnent 72 (ici, 2 × 36).
Tu sais que 2 est un nombre premier. Donc, laisse-le tel quel. Par contre, tu dois trouver 2 facteurs de 36 (ici, 2 × 18).
Chapitre 1
Représentation
72 2
×
36
72 2
×
36
2
×
18
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Démarche
Représentation
Trouve 2 facteurs de 18 (ici, 2 × 9).
72 2
3
Continue en trouvant les facteurs de 9 (ici, 3 × 3).
2
Puisque 3 est un nombre premier, tu as donc tous les facteurs premiers de 72.
6
On exprime ce produit par la notation exponentielle.
2
×
18
2
×
9
×
36
2
×
18
2
×
9
3
×
3
72 2
Encercle maintenant les nombres premiers et reporte-les sous l’arbre des facteurs.
Donc, 2 × 2 × 2 × 3 × 3 est le produit des facteurs premiers de 72.
36
72
4
5
×
Ainsi,
×
36
2
×
18
2
×
9
3
×
3
2 × 2 × 2 × 3
×
3
2 × 2 × 2 × 3 × 3 = 72 devient, à l’aide de la notation exponentielle, 23 × 32 = 72
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Chapitre 1
31
À toi de jouer… 1
2
À l’aide de l’arbre des facteurs, aide Hugo à trouver les facteurs premiers des nombres suivants. Ensuite, écris les facteurs sous forme de notation exponentielle. a)
81
c)
54
b)
64
d)
36
Est-ce qu’Émilie a raison quand elle dit que les facteurs premiers de 42 sont 6 et 7 ?
Mes traces
Trace l’arbre des facteurs premiers, puis explique ta réponse.
32
Chapitre 1
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Grands 3
défis
Décompose le nombre suivant.
Mes traces
a) À l’aide de l’arbre des facteurs, trouve les facteurs premiers de 108. b) Est-il exact de dire que les facteurs premiers de 108 sont 33 × 22 ? Explique ta réponse.
c) Est-il exact de dire que 23 a la même valeur que 32 ?
4
Décompose les nombres suivants en facteurs premiers. Ensuite, exprime-les sous forme de notation exponentielle. 756
896
Notation exponentielle :
Notation exponentielle :
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Chapitre 1
33
Arithmétique | Développer le répertoire mémorisé de la multiplication
Unité
1.8
➜
La table de Pythagore
La réunion de parents La réunion de parents se déroule dans le gymnase de ton école. Le concierge doit disposer un nombre suffisant de chaises en rangées. Pour commencer, il fera quelques calculs.
Savais-tu que… Le philosophe et mathématicien Pythagore serait né il y a environ 2600 ans à Samos, une île grecque de la mer Égée. Il aurait vécu à Crotone, dans le sud de l’actuelle Italie.
L a table de Pythagore est un outil qui permet de trouver les résultats de l’addition ou de la multiplication des nombres naturels.
Ici, on te présente la table de multiplication des nombres de 0 à 10. Une colonne
Une ligne
Pour repérer le produit de deux facteurs (par exemple, 2 × 5), tu dois : – trouver la ligne du premier facteur (ici, 2) ; – trouver la colonne du deuxième facteur (ici, 5) ; – glisser ton doigt le long de cette ligne et de cette colonne jusqu’à leur intersection. C’est donc à l’endroit où elles se croisent que tu obtiens le produit des 2 nombres (ici, 10).
La table de Pythagore peut servir à trouver tous les facteurs et les diviseurs d’un nombre. Exemple : Pour connaître tous les facteurs de 10, repère le nombre 10 aussi souvent qu’il apparaît dans la table. Remarque que l’on obtient 10 par 1 × 10 et par 2 × 5. Les facteurs de 10 sont donc 1, 2, 5 et 10. Ce sont également tous ses diviseurs. Voici la façon de noter les diviseurs d’un nombre. Observe bien les accolades. On écrit : div (10) = {1, 2, 5, 10}.
34
Chapitre 1
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À toi de jouer… 1
À l’aide de la table de Pythagore, trouve d’abord les facteurs, puis écris tous les diviseurs des nombres suivants. a) 8 b) 10 c) 18 d) 24
2
À l’aide de la table de Pythagore, trouve tous les nombres carrés de 50 à 150.
3
Le secrétaire de l’école a préparé des documents pour les 163 parents d’élèves. Le 1er document contient 3 feuilles, le 2e contient 5 feuilles et le 3e, 7 feuilles. Combien de feuilles le secrétaire a-t-il photocopiées ? S’il a 4 paquets de 500 feuilles, en aura-t-il assez ? Sinon, combien lui en manquera-t-il ? COMPRENDRE Je surligne les informations importantes Je choisis les concepts et les processus mathématiques que j’utiliserai RÉSOUDRE Mes traces
As-tu vérifié ta démarche ? Réponse complète :
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Chapitre 1
35
4
Tes parents se demandent à quelle heure aura lieu la rencontre. Pour le savoir, fais les calculs suivants. Ensuite, colorie tes réponses dans le dessin ci-dessous. a) 12 × 9 =
i)
9×9=
l)
b) 6 × 11 =
j)
10 × 10 =
m) 16 × 8 =
c) 9 × 8 =
k) 12 × 10 =
n) 25 × 6 =
100 × 8 =
d) 9 × 11 = e) 11 × 11 = f)
12 × 12 =
g) 10 × 9 = h) 12 × 7 =
5
6
Trouve les diviseurs des nombres suivants. Ensuite, encercle les diviseurs communs aux 2 nombres. a) div (24) = {
}
b) div (36) = {
}
Ton enseignant rencontre les 26 parents des élèves de ta classe. Il a 8 minutes à consacrer à chaque parent. Aura-t-il le temps de rencontrer tous les parents en 3 heures ? COMPRENDRE Je surligne les informations importantes Je choisis les concepts et les processus mathématiques que j’utiliserai RÉSOUDRE Mes traces
As-tu vérifié ta démarche ? Réponse complète :
36
Chapitre 1
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1
2
Indique si les nombres suivants sont carrés, composés ou premiers. Illustre-les pour le prouver. En d), précise lequel d’entre eux est aussi un nombre triangulaire. Dessine-le. a) 15 est un nombre
.
b) 64 est un nombre
c) 13 est un nombre
.
d)
.
est un nombre triangulaire.
Écris les nombres suivants en chiffres. a) Sept cent quarante-neuf mille cinq cent huit : b) Quatre cent mille six cent deux : c) Deux millions trois cent quarante-cinq mille six : d) Huit cent quatre-vingt-dix-huit mille neuf cent quatre-vingt-neuf : e) Sept millions sept cent soixante-dix sept mille sept :
3
Place les nombres suivants en ordre décroissant.
6 043 578 • 6 430 578 • 6 043 587 • 6 587 043 • 6 403 578
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Chapitre 1
41
4
Trouve la régularité, puis ajoute trois termes aux suites de nombres. a)
Régularité : 246 789, 257 289, 267 789,
b)
,
.
,
.
Indique la position et la valeur du chiffre 6 dans les nombres suivants.
a)
578 651
b)
1 806 825
c)
6 539 120
d)
5 642 307
e)
4 063 228
Position
Valeur
Complète les décompositions en respectant les contraintes qui te sont imposées. a) 204 590 =
DM +
UM +
=
UM +
d
b) 6 087 426 =
CM +
UM +
=
UM +
d+
c) 308 016 =
CM +
UM +
d+
u
CM +
DM +
c+
u
d) 5 978 623 = e) 862 047 =
42
,
,
Nombre
6
.
Régularité : 3 164, 12 656, 50 624,
5
,
Régularité : 512 074, 514 574, 514 274,
c)
,
Chapitre 1
55
DM +
4×8
UM +
d+
u
u u
10 × 2
+
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7
8
Trouve la puissance des nombres exponentiels suivants. a) 105
c) 63
b) 36
d) 94
Décompose les nombres proposés en facteurs en complétant l’arbre, puis note le produit des facteurs premiers sous forme de notation exponentielle. a)
b)
48
48 =
9
100
100 =
Trouve tous les facteurs des nombres suivants, comme dans l’exemple. Sers-toi de la table de Pythagore au besoin. Exemple : 6 = 1 × 6, 2 × 3 a) 8 =
d) 20 =
b) 12 =
e) 49 =
c) 16 =
f) 50 =
10 Trouve tous les diviseurs des nombres suivants. Sers-toi de la table de Pythagore au besoin. a) div (10) = {
}
e) div (36) = {
}
b) div (18) = {
}
f) div (40) = {
}
c) div (24) = {
}
g) div (42) = {
}
d) div (35) = {
}
h) div (64) = {
}
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Chapitre 1
43
11 Quelles stratégies te faciliteront la mémorisation de ces tables de multiplication ? a) Table du 10 :
b) Table du 2 :
c) Table du 5 :
d) Table du 3 :
e) Table du 9 :
12 Coche tous les diviseurs des nombres suivants parmi ceux qui sont proposés. a) 72
2
3
4
5
6
8
9
10
Mes traces
b) 90
2
3
4
5
6
8
9
10
Mes traces
13 Trouve le produit des facteurs premiers suivants. a) 2 × 2 × 3 × 3 × 5 = Mes traces
44
Chapitre 1
b) 2 × 3 × 5 × 5 × 7 = Mes traces
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14 Effectue les multiplications qui suivent. N’oublie pas d’inscrire les retenues. a)
e)
×
8 5 9 2 5
f)
×
4 3 3 2 6
g)
×
6 2 3 5 4
h)
×
8 0 7 6 3
b)
c)
d)
i)
×
9 0 4 1 3
j)
×
3 0 0 8 4
k)
×
7 6 1 3 8
l)
×
7 6 1 5 4
Mes traces
×
0
m)
×
6 5 2 2 4
n)
×
1 9 2 7 5
o)
×
5 3 5 6 0
p)
×
9 2 4 8 7
1
2
3
4
5
6
7
×
4 5 8 1 7
×
9 7 2 3 9
×
8 0 6 4 7
×
9 6 8 9 9
8
9
10
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
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Chapitre 1
45
Situation
d’application
La balade en vélo Trace le trajet que Maélie emprunte lorsqu’elle fait une balade en vélo. Afin de le découvrir, suis les règles suivantes :
• Chaque nombre que tu rencontreras sur ta route doit avoir un facteur (ou diviseur) en commun avec le nombre suivant. Départ
46
Chapitre 1
• Maélie ne passe jamais plus d’une fois sur un nombre.
Retour
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Chapitre 1
47
Situation-
problème
Une murale effrayante Cette année, tu as reçu le mandat de décorer le corridor des classes de 5e année pour l’Halloween.
• Tu disposes d’un budget de 100 $. • Tu dois recouvrir la surface de papier. Tes choix de papier se trouvent dans le tableau 1. • Pour décorer ta murale, tu peux utiliser des citrouilles ou des fantômes de carton. Dans les deux cas, tu dois utiliser 100 décorations (citrouilles ou fantômes). Le tableau 2 présente tes choix de décorations. Tableau 1 : Papier de recouvrement Type de papier
Besoin
Coût
Papier noir
16 feuilles
3 $ par feuille
Papier bleu
10 feuilles
5 $ par feuille
Tableau 2 : Décorations Type de matériel
Rendement
Coût
Citrouilles de carton
4 citrouilles par paquet
2 $ par paquet
Fantômes de carton
5 fantômes par paquet
3 $ par paquet
COMPRENDRE Je surligne les informations importantes Je choisis les concepts et les processus mathématiques que j’utiliserai RÉSOUDRE Mes traces
48
Chapitre 1
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As-tu vérifié ta démarche ? Réponse complète :
Autoévaluation
J’ai aimé faire ce problème… beaucoup
un peu
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pas du tout
J’ai trouvé que ce problème était… très facile
facile
difficile
Chapitre 1
49
Chapitre Sauvons les ordinateurs de la planète ! Après plusieurs mois de recherche, l’espionne Camille Léon trouve enfin le repaire de la terrible Madame X2. Cette dernière a conçu un virus informatique qui rendra inopérants tous les ordinateurs de la Terre ! Camille Léon a besoin de ton aide : le sort de tous les ordinateurs de la planète repose entre tes mains ! Voici ce que Camille a déniché dans le repaire de Madame X2… D’abord, ce billet sur lequel sont notés les indices suivants :
• A × 10 000 = ? • H × 100 000 + 10 × 10 000 = ? • Le produit de I et B = ? • J × E + 10 = ? • La somme de ces indices forme la combinaison Ensuite, Camille a aussi découvert une dizaine de feuillets autocollants. Tous ces indices te permettront de décrypter le code secret. Les voici :
J2 = A A=
F est triangulaire F=
r B est premie B=
G÷J=F G=
C÷F=F C=
24 ÷ H = F H=
D×B=B D=
I × J = 10 I=
E×F=E E=
J3 = H J=
Aide Camille à trouver la combinaison ! Les ordinateurs de la Terre entière comptent sur toi ! La combinaison du coffre-fort est :
144
Creuse-Caboche
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Chapitre Un défi triangulaire ! Courageuse, l’espionne Camille Léon est retournée dans le repaire de Madame X2, mais elle a été capturée par des gardes qui l’ont enfermée à double tour. Pour se libérer, on lui donne un défi à relever :
Prouver, à l’aide d’un triangle de papier comme seul outil, que la somme des angles d’un triangle totalise 180°. Après avoir bien réfléchi, Camille Léon déchire les trois extrémités du triangle en papier et les dispose sur la table devant elle. Comment les place-t-elle pour réussir ce défi ? • Fait comme Camille, trace et découpe un triangle, n’importe lequel, déchire ensuite les extrémités. • Effectue la somme des angles pour prouver qu’elle totalise 180°.
Mes traces
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145
Chapitre L’examen suprême L’Organisation mondiale des agents talentueux et héroïques (OMATH) vérifie régulièrement les talents de déduction de ses espions. Aujourd’hui, Camille Léon est soumise à l’examen par le directeur général de l’OMATH, monsieur Grandpatron. Il lui donne les énigmes fractionnaires suivantes, où un nombre de 1 à 10 est associé à chacun des pictogrammes. Sauras-tu aider Camille Léon à associer chaque pictogramme au nombre qu’il représente ?
=
=
=
=
=
=
=
20 35
Réponse :
7
146
Creuse-Caboche
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La collection Caméléon classe branchée 2e édition, destinée à l’enseignement des mathématiques au 3e cycle du primaire, est conçue de manière à couvrir l’ensemble des concepts prescrits par le Programme de formation du MELS tout en respectant la Progression des apprentissages (PDA). La collection Caméléon offre une 2e édition plus actuelle pour répondre encore mieux aux besoins des enseignantes et enseignants d’aujourd’hui.
On trouve dans chaque cahier :
On trouve dans le guide-corrigé :
• des mises en situation et des sujets attrayants pour les élèves ;
• le corrigé des cahiers d’apprentissage ;
• une présentation complète et détaillée de la théorie ;
• des tableaux de planification de l’enseignement ;
• des activités d’apprentissage variées ; • des exercices de synthèse à la fin de chaque thème ; • des situations d’application « d’action » et « de validation » à la fin de chaque thème ; • des nouvelles situations-problèmes réalistes et stimulantes liées aux notions abordées.
• des notes pédagogiques pertinentes ; • des exercices supplémentaires (manipulations, situations-problèmes, etc.) ; • des suggestions d’activités d’amorce pour chacune des unités des cahiers ; • des outils d’évaluation : une banque de situations d’application et de situations-problèmes, des questionnaires sur la maîtrise des notions et des concepts, et des clés de correction.
Le carnet des savoirs À retenir pour la maison est offert gratuitement avec les cahiers ; vous y trouverez toutes les notions théoriques abordées avec des exemples différents, ainsi qu’un lexique complet.
Versions numériques Cahiers d’apprentissage pour les élèves :
Guide-corrigé pour l’enseignant :
• Disponibles uniquement dans MaZoneCEC (PC, Mac, iPad et Android).
• Disponible dans MaZoneCEC (PC, Mac, iPad et Android) et sur clé USB.
• La version numérique des cahiers permet à l’élève : – de feuilleter et d’annoter chaque page ; – d’écrire ses réponses directement dans son cahier ; – d’avoir accès aux 950 exercices interactifs, aux vidéos et aux hyperliens ; – d’avoir accès au carnet des savoirs À retenir.
• Pour l’animation en classe et la correction collective, la version numérique du guide-corrigé vous permet : – de projeter, d’annoter et de feuilleter le cahier en entier ; – d’afficher le corrigé du cahier ; – d’accéder à tout le matériel reproductible ; – d’accéder à des sites d’exerciseurs grâce à des hyperliens ; – de faire des activités TNI ; – de proposer 950 exercices interactifs accessibles au fil des pages ; – d’appuyer certaines notions avec des vidéos. • Dans MaZoneCEC uniquement, vous pourrez aussi : – accéder à une barre d’outils mathématiques accessible à chaque page des cahiers ; – partager des notes et des documents avec vos élèves ; – corriger leurs réponses directement dans la version numérique de leurs cahiers.