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NOMBRES ET CALCULS

Le calcul littéral

Niveau 5ᵉ · Cours

🔤 Expressions littérales

📖 Définition

Une expression littérale est un calcul contenant une ou plusieurs lettres qui représentent des nombres inconnus.

🛍️
Pense à une étiquette de prix !
Si un adulte paye p euros, l'expression «p − 5» donne le prix enfant sans connaître p. La lettre représente le prix, quel qu'il soit.
Écrire une expression à partir d'un texte
n/2

la moitié de n

— la moitié de 8 = 4

2n

le double de n

— le double de 8 = 16

3n

le triple de n

— le triple de 8 = 24

n+1

le nombre suivant n

— le suivant de 8 est 9

✏️ Exemple

Au cinéma, un enfant paye 5 € de moins qu'un adulte.

→ Prix adulte = p ; Prix enfant = p − 5

→ 2 parents + 1 sœur : 2p + (p − 5) = 3p − 5

📌 À retenir

Une expression littérale contient une ou plusieurs lettres.

On écrit 2n à la place de 2 × n (le nombre s'écrit devant la lettre).

🔢 Substituer et programme de calcul

📖 Définition

Substituer, c'est remplacer la lettre par une valeur numérique pour calculer le résultat de l'expression.

M = 5y + 3 pour y = 10
M = 5y + 3M = 5 × 10 + 3 ← on remplace y par 10
5 × 10 + 3=50 + 3 = 53
T = 7a + 3b − 3 pour a = 2, b = 3
T = 7a + 3b − 3T = 7×2 + 3×3 − 3
14 + 9 − 3=20
📋 Programme de calcul
Choisir un nombre
→ x
Ajouter 5
→ x + 5
Multiplier par 3
→ 3 × (x + 5)
Retrancher 12
→ 3 × (x + 5) − 12

Pour x = 2 : 3×(2+5)−12 = 3×7−12 = 21−12 = 9.

📌 À retenir

Substituer = remplacer la lettre par sa valeur, puis calculer.

Respecte les priorités opératoires après le remplacement.

🎯 Quiz 1 — Expressions et substitution

Écris et calcule !

Question 1 — n désigne un entier. Comment écrit-on le double de n ?

Question 2 — Calcule M = 5y + 3 pour y = 10

Question 3 — Au cinéma, l'adulte paye p €. L'enfant paye 5 € de moins. Exprime le prix enfant.

Question 4 — Programme : choisir x, ajouter 5, multiplier par 3. Résultat pour x = 2 ?

✂️ Simplifier l'écriture

Par convention, on supprime le signe × dans certains cas.

Nombre × lettre → accoler

3 × a → 3a

Lettre × lettre → accoler

a × b → ab

1 × lettre = lettre

1 × c → c

0 × lettre = 0

0 × e → 0

Nombre devant la lettre

x × 9 → 9x

Nombre × parenthèse

4 × (x − 2) → 4(x − 2)

⚠️
Attention
  • Ces simplifications ne concernent que les expressions LITTÉRALES.
  • 2 × 3 ne s'écrit PAS 23 ! On écrit 6.
📌 À retenir

3×a = 3a · a×b = ab · 1×a = a · 0×a = 0

Le nombre s'écrit toujours devant la lettre : 9x (pas x9).

⬆️ Notation puissance

📖 Définition

a² se lit «a au carré» et signifie a × a.

a³ se lit «a au cube» et signifie a × a × a.

✏️ Exemple

n × n = n² (carré de n)

n × n × n = n³ (cube de n)

3 × 3 × n × n = 9n² (car 3×3=9 est un nombre)

r × r × t × t × t = r²t³

⚠️
Attention au cas particulier
  • 2 × 2 × p : ici 2×2=4 (un nombre !), donc 2×2×p = 4p et pas 2²p.
📌 À retenir

n² = n×n (carré) · n³ = n×n×n (cube)

Un nombre × lui-même devient un entier : 3×3=9, pas 3².

➕ Réduire une expression

📖 Définition

Des termes semblables ont la même partie littérale (même lettre).

On peut les additionner ou les soustraire en regroupant leurs coefficients.

✏️ Exemple

4x + 5x = (4+5)x = 9x ← termes semblables

6x + 9 − 5x = (6−5)x + 9 = x + 9

12 − 5m + 8 + 5m = (−5m+5m) + (12+8) = 0 + 20 = 20

⚠️
Piège fréquent
  • 10y + 10 ne se réduit PAS en 20y : 10y (littéral) et 10 (nombre) ne sont pas semblables !
  • 4 + 5x ne se réduit pas non plus.
📌 À retenir

On ne peut additionner que des termes semblables (même partie littérale).

4x + 5x = 9x mais 4 + 5x ne se simplifie pas.

🔄 Développer et factoriser

📖 Définition

Développer : k(a+b) = ka + kb → on distribue k sur chaque terme.

Factoriser : ka + kb = k(a+b) → on met k en facteur commun.

Développer puis réduire : 2(n − 4) + 3n − 14
2(n−4) + 3n − 14=2n − 8 + 3n − 14 ← distribuer
2n + 3n − 8 − 14=5n − 22 ← réduire
Factoriser : 5x + 15
5x + 15=5 × x + 5 × 3 ← facteur commun = 5
=5(x + 3)
📌 À retenir

k(a+b) = ka + kb (développer = distribuer).

ka + kb = k(a+b) (factoriser = mettre le facteur commun).

Après avoir développé, réduire en regroupant les termes semblables.

🎯 Quiz 2 — Simplifier, réduire, développer

Applique les conventions !

Question 1 — Simplifie 3 × a × 5

Question 2 — n × n × n s'écrit ?

Question 3 — Réduis A = 6x + 9 − 5x

Question 4 — Développe puis réduis : 2(n − 4) + 3n − 14

⚖️ Tester une égalité

📖 Définition

Tester une égalité pour une valeur de x, c'est calculer séparément le membre gauche et le membre droit, puis les comparer.

Si les deux membres sont égaux : l'égalité est VÉRIFIÉE.

Sinon : elle n'est PAS vérifiée.

✏️ Exemple

Égalité : 5x = 2x + 15. Teste pour x = 5.

→ Membre gauche : 5 × 5 = 25.

→ Membre droit : 2 × 5 + 15 = 25.

→ 25 = 25 ✓ → VÉRIFIÉE pour x = 5.

---

Teste pour x = 4.

→ Gauche : 5 × 4 = 20. Droite : 2 × 4 + 15 = 23.

→ 20 ≠ 23 ✗ → NON vérifiée pour x = 4.

⚠️ Conjecture et contre-exemple

Même si une égalité est vérifiée pour plusieurs valeurs, une seule valeur qui ne fonctionne pas suffit à prouver qu'elle est fausse : c'est un contre-exemple.

📌 À retenir

Tester : calculer chaque membre séparément, puis comparer.

Un contre-exemple suffit à prouver qu'une égalité n'est pas toujours vraie.

🎯 Quiz 3 — Tester une égalité

Calcule les deux membres !

Question 1 — 5x = 2x + 15 est-elle vérifiée pour x = 5 ?

Question 2 — 3y = 4x − 3 est-elle vérifiée pour y = 3 et x = 3 ?

Question 3 — Développe 3(x + 5)

Question 4 — Factorise 5x + 15

🏆
Cours terminé !

Ton mémo complet est dans l’encadré « Mémo ». Prêt·e pour les défis ?

📌 Mémo
🔤 Expressions littérales

Contiennent une ou plusieurs lettres.

2ndouble de n
n/2moitié de n
n+1suivant de n

Substituer = remplacer la lettre par sa valeur

✂️ Simplifier et réduire
3×a = 3asupprimer ×
1×a = acas particulier
n×n = n²notation puissance
4x+5x = 9xtermes semblables

⚠ 4 + 5x ne se réduit PAS

🔄 Distribuer et tester
k(a+b) = ka + kb
ka + kb = k(a+b)

Tester : calculer chaque membre séparément

→ comparer les deux résultats

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