Problèmes entièrement résolus
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Ce que coûtent 7 pommes lorsque 3 coûtent 2,4 5 étapes
3 pommes coûtent 2,4. Calculez ce que coûtent 7 pommes — puis déterminez ce qu'il a fallu supposer pour le faire.
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Les deux lignes du tableau décrivent le même taux, et c'est là toute l'affirmation faite. La ligne du haut est la paire fournie, 3 à côté de 2,4 ; la ligne du bas est la paire recherchée, 7 à côté de l'inconnue. Ainsi, la fraction 3/2,4 et la fraction 7/D sont le même nombre.
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Les fractions sont peu pratiques à manipuler, il convient donc de les éliminer. Multipliez les deux membres à la fois par 2,4 et par D, et chaque dénominateur s'annule de son côté. Ce qui subsiste, c'est le produit en croix : les deux diagonales du tableau se multiplient pour donner la même chose.
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Désormais, l'inconnue est libérée de sa fraction. Elle se retrouve multipliée par le nombre qui lui est diagonalement opposé, et les deux nombres dont elle a besoin sont ceux situés sur la diagonale qui ne la touche pas.
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2,4 × 7 = 16,8, et 16,8 ÷ 3 = 5,6.
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Faites-le également une fois par la méthode longue, car cela montre ce qu'est réellement la règle du produit en croix. 2,4 ÷ 3 = 0,8 est le prix d'une pomme, et 7 × 0,8 = 5,6. Le produit en croix est simplement le taux unitaire avec la division reportée à la fin, c'est pourquoi il fonctionne également lorsque le taux unitaire est un nombre ingrat.
Réponse
Le tableau affiche 5,6. L'arithmétique est la partie facile ; ce sur quoi elle repose ne l'est pas. Le produit en croix suppose que le coût soit un multiple fixe de la quantité — que le taux soit le même pour 3 que pour 7, et que 0 pomme coûte 0. Fixez le prix de ces mêmes pommes à 0,6 pour le sachet plus 0,6 par unité, et 3 pommes coûtent toujours exactement 2,4, de sorte que la donnée du problème semble inchangée ; pourtant, 7 pommes coûtent désormais 4,8 et le tableau donne un résultat trop élevé de 0,8. Une seule vérification permet de le déceler : doublez une quantité et vérifiez si l'autre côté double. Les frais fixes sont partout — des frais de livraison, un abonnement, un tarif minimum — et chacun d'eux invalide le tableau tout en laissant l'énoncé du problème totalement inchangé.
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Une hausse de 20 % et une baisse de 20 % appliquées à 200 5 étapes
200 augmente de 20 %, puis diminue de 20 %. La hausse s'écrit 120 pour 100, de sorte qu'elle aboutit à 200 × 120 ÷ 100 = 240. Déterminez le résultat après la baisse, et expliquez pourquoi la réponse n'est pas 200.
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La ligne du bas est la variation écrite sous forme de rapport par rapport à 100, et c'est là que la case est souvent mal remplie. Une baisse de 20 % s'écrit 80 pour 100, et non 20, car ce qui reste représente 80 % de la valeur initiale. Placez 20 dans cette case et le tableau renvoie 48, ce qui correspond au montant de la réduction et non au nouveau prix.
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Avec 80 à sa place, le produit en croix s'effectue exactement comme pour les pommes : la nouvelle valeur multipliée par 100 est égale à 240 multiplié par 80.
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Divisez par 100 : 192, soit 8 de moins que le nombre de départ.
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La raison en est que les deux pourcentages sont mesurés par rapport à des montants différents. La hausse a ajouté 40, soit 20 % de 200. La baisse a retiré 48, soit 20 % de 240. Pourcentages égaux, montants inégaux — et la soustraction devait nécessairement l'emporter, puisqu'elle portait sur le nombre le plus grand.
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Sous forme de facteurs multiplicatifs, cela tient en une ligne, et cette ligne explique davantage que le tableau. 1,2 × 0,8 = 0,96, et comme l'ordre des facteurs n'importe pas dans une multiplication, baisser d'abord puis augmenter ensuite aboutit également à 192.
Réponse
Le tableau affiche 192. Derrière cela se trouve un résultat d'algèbre qui vaut la peine d'être mémorisé : (1 + p)(1 − p) = 1 − p², de sorte qu'une hausse et une baisse d'égal pourcentage vous laissent toujours avec un déficit de p² par rapport à la valeur initiale, quel que soit l'ordre dans lequel elles interviennent. Ici, p = 0,2, la perte est de 0,04 × 200 = 8, ce qui est suffisamment petit pour ressembler à un arrondi. Pour p = 0,5, le même aller-retour coûte 25 % du total. La baisse qui annule véritablement une hausse de 20 % n'est pas du tout de 20 % — annuler signifie diviser par 1,2, et 1 ÷ 1,2 = 0,8333, soit une baisse de 16,67 %. Il s'agit du même tableau avec l'inconnue déplacée dans la case initiale : 240 × 100 ÷ 120 = 200.
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Parcours
Un nombre pour plusieurs : statistiques résumées
Références (5)
- Why the square works: Euclid, Elements, Book VI, Proposition 4 — "In equiangular triangles the sides about the equal angles are proportional." David E. Joyce's edition, Clark University.
- Brahmagupta and the transmission: Jens Høyrup, "Sanskrit-Prakrit Interaction in Elementary Mathematics as Reflected in Arabic and Italian Formulations of the Rule of Three — And Something More on the Rule Elsewhere", in Selected Essays on Pre- and Early Modern Mathematical Practice. Springer, 2019, pp. 131–156.
- The date of the Brāhmasphuṭasiddhānta: J. J. O'Connor and E. F. Robertson, "Brahmagupta", MacTutor History of Mathematics Archive, University of St Andrews.
- Merchant arithmetic in Latin Europe: Laurence Sigler (trans.), Fibonacci's Liber Abaci: Leonardo Pisano's Book of Calculation. Springer, 2002. ISBN 978-0-387-40737-1.
- The Lincoln quotation: Abraham Lincoln, autobiography written for Jesse W. Fell, 20 December 1859 — "I could read, write, and cipher to the Rule of Three; but that was all."