Le Grand Livre des Tests psychotechniques de logique
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Le Grand Livre des Tests psychotechniques de logique
Le Grand Livre des Tests psychotechniques de logique de personnalité et de créativité Catégories A, B et C Bernard Myers Benoît Priet Dominique Souder Corinne Pelletier © Dunod, Paris, 2012 ISBN 978-2-10-058192-4 Table des matières Partie 1 : Aptitude numérique Chapitre1 QCM de maths : comment être performant ? Chapitre2 Nombres relatifs Chapitre3 Pourcentages Chapitre4 Calculs, priorités et estimations Chapitre5 Puissances Chapitre6 Règle de trois, proportionnalité Chapitre7 Conversions Chapitre8 Calcul mental rapide Chapitre9 Racines Chapitre10 Aires Chapitre11 Volumes Chapitre12 Distances, vitesses, temps, débits… Chapitre13 Dénombrements Chapitre14 Équations Chapitre15 Suites Chapitre16 Probabilités 3 7 17 25 41 48 60 72 92 99 106 113 120 131 141 146 Partie 2 : Aptitude logique Chapitre17 Les séries graphiques Chapitre18 Les séries alpha-numériques Chapitre19 Les matrices Chapitre20 Les ensembles et les intrus Chapitre21 Les séries doubles Chapitre22 Logique numérique 161 178 186 192 200 222 Table des matières Chapitre23 Les dominos Chapitre24 Les cartes à jouer Chapitre25 Les carrés logiques Chapitre26 Les tests d’attention Chapitre27 Les logigrammes Chapitre28 Autres épreuves logiques 236 251 256 269 276 282 Partie 3 : Aptitude verbale Chapitre29 Le vocabulaire Chapitre30 L’orthographe lexicale Chapitre31 L’orthographe grammaticale Chapitre32 La conjugaison Chapitre33 Tests de compréhension Chapitre34 Logique verbale 315 331 341 370 385 404 Partie 4 : Personnalité et créativité Sous-partie 1 : Les tests de personnalité Chapitre35 Les questionnaires de personnalité Chapitre36 Les tests projectifs 426 433 Sous-partie 2 : Les tests de créativité Chapitre37 Les tests de créativité individuels et collectifs Chapitre38 Conseils pour réussir les tests de créativité IV 438 443 Aptitude numérique 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. QCM de maths : comment être performant ? 3 Nombres relatifs 7 Pourcentages 17 Calculs, priorités et estimations 25 Puissances 41 Règle de trois, proportionnalité 48 Conversions 60 Calcul mental rapide 72 Racines 92 Aires 99 Volumes 106 Distances, vitesses, temps, débits… 113 Dénombrements 120 Équations 131 Suites 141 Probabilités 146 N ul besoin d’être Einstein pour réussir aux questions d’aptitude numérique des concours. Si vous avez le niveau de la troisième en maths, vous pouvez vous en sortir ! Et ceux qui ont un niveau supérieur ou une certaine aisance avec les chiffres peuvent compter sur cette section pour faire monter leur moyenne. Le débat a longtemps fait rage : certains préconisent l’usage des maths pour opérer une sélection des candidats, car ils considèrent que l’aptitude mathématique est révélatrice d’intelligence, de logique, de rigueur et de bien d’autres qualités que l’on recherche chez les candidats. D’autres considèrent que les maths ne sont qu’un outil parmi d’autres et que les épreuves de maths trop poussées excluent des candidat(e)s avec de nombreuses autres qualités tout aussi nécessaires. Pour l’instant, à en juger par le niveau des épreuves, le balancier est plutôt dans le camp de ceux qui veulent limiter l’importance des maths. Ce n’est pas le cas dans toutes les régions, mais la difficulté des questions est nettement moins élevée qu’il y a quelques années. Cela ne veut pas dire qu’il faille négliger les maths pour autant ! Au contraire ! Considérez cette épreuve comme celle où vous pourrez consolider votre position. Pour cela, vous pouvez commencer par rafraîchir vos souvenirs scolaires avec les pages qui suivent. Ensuite, affrontez diverses questions pour vous remettre en forme. Au début, prenez votre temps, pour bien comprendre, bien assimiler. Ensuite, mettez-vous dans les conditions de concours, c’est-à-dire répondez dans un temps limité et sans calculette. (Si ce dernier point vous cause de grandes difficultés, il faut réviser vos tables de multiplications – elles s’oublient vite !). 1 Les conseils qui vont suivre concernent les QCM dont la règle du jeu indiquée en début d’épreuve précise qu’il y a une bonne réponse et une seule parmi celles qui sont proposées. Si vous êtes bon en maths, vous allez avoir tendance à résoudre le problème posé sans tenir compte des propositions de solutions. La réponse que vous allez trouver, vous vérifierez ensuite si elle figure bien parmi les propositions : si c’est le cas, vous vous direz « j’ai réussi » ; sinon vous chercherez une erreur dans vos calculs. Aptitude numérique QCM de maths : comment être performant ? Dans certains types de problème cette tactique va vous faire perdre du temps et vous ne pourrez pas finir l’ensemble des QCM, contrairement à d’autres candidats plus malins et efficaces. Voici quelques exemples de problèmes où partir des valeurs proposées comme solutions permet d’être efficace et rapide. Exemple 1 © Dunod - Toute reproduction non autorisée est un délit. Bacchus se verse à boire la moitié d’une bouteille pleine de bon vin. Il revient vers la bouteille et boit le tiers de ce qui reste. Puis il retourne boire le quart du dernier reste. Le contenu restant de la bouteille lui permet de se remplir enfin un dernier verre de 33 cL. Quelle est la capacité de cette bouteille ? r a. 66 cL r b. 100 cL r c. 120 cL r d. 132 cL r e. 144 cL Solution Au lieu de se lancer dans des équations ou des calculs de fractions, on peut essayer de vérifier si l’on obtient le 33 cL final à partir d’une des valeurs proposées. Un premier essai astucieux est de partir de la valeur du milieu parmi les propositions : ici 120 cL. Bacchus verse 60 cL, il reste 60 cL. Il boit le tiers du reste soit 20 cL. Il reste 40 cL dans la bouteille. Il boit le quart de ce reste soit 10 cL, il reste 30 cL dans la bouteille et non 33 cL. Notre choix c. n’est pas le bon, mais comme il donne un peu moins que ce qu’il faut, on peut abandonner les essais pour une valeur moindre, et faire un autre essai avec la valeur du d. un peu supérieure : 132 cL. Bacchus verse 66 cL, il reste 66 cL. Il boit le tiers du reste soit 22 cL, il reste 44 cL dans la bouteille. Il boit le quart du reste, soit 11 cL. Il reste 33 cL dans la bouteille : c’est ce qu’on souhaitait, la bonne réponse est d. 3 1 QCM de maths : comment être performant ? Exemple 2 Au moment où elle met au monde son quatrième enfant, une mère (professeur de maths) a 3 fois la somme des âges de ses 3 premiers enfants. Sachant que dans 8 ans son âge sera la somme de ceux de ses 4 enfants, quel son âge actuel ? q a. 36 ans q b. 35 ans q c. 33 ans q d. 30 ans q e. 27 ans Solution Partons de la valeur 36 ans. Elle est bien divisible par 3, car 36 c’est 3 × 12. Dans 8 ans la mère aura 44 ans. Chaque enfant aura 8 ans de plus, et à quatre cela fera 8 × 4 = 32 ans de plus, la somme de leurs âges sera aussi 12 + 32 = 44. On a trouvé, la solution est le a. Voici maintenant d’autres types de problèmes : ceux où figurent de nombreuses variables abstraites sous forme de lettres. On a peur de s’y perdre… Imaginer certaines valeurs à la place des lettres peut permettre de débrouiller la situation… Exemple 3 Si x, y et z sont trois nombres non nuls tels que 1 / z = 1 / x + 1 / y, alors x = q a. y z / (z – y) q c. (y – z) / y z q e. z – y q b. y z / (y – z) q d. (z – y) /y z Solution Chacun sait que ½ = ¼ + ¼.On peut donc imaginer x = 4, y = 4 et z = 2 et voir s’il n’y a pas qu’une seule des formules proposées qui serait valable pour ces valeurs concrètes là. y z / (z – y) = 8 / (– 2) = – 4 ; y z / (y – z) = 8 / 2 = 4 ; (y – z) / y z = 2 / 8 = ¼ ; (z – y) / y z = 2 / 8 = ¼ ; z – y = 2 ; seule la formule b. donne la bonne valeur de x = 4. La solution est b. Exemple 4 Les trois nombres entiers positifs non nuls et différents a, b, c vérifient a + b + c = 6. Que vaut : 1 / (a + b) + 1 / (b + c) + 1 / (a + c) ? q a. 17 / 30 q b. 27 / 40 q c. 37 / 50 q d. 47 / 60 q e. 57 / 60 Solution On peut imaginer a = 1, b = 2, c = 3, on a bien a + b + c = 6. On obtient alors 1 / (a + b) + 1 / (b + c) + 1 / (a + c) = 1 / 3 + 1 / 5 + 1 / 4 = (20 + 12 + 15) / 60 = 47 / 60. La bonne réponse est donc d. 4 Exercices d’entraînement 1. Ma sœur a autant de frères que de sœurs. Mon frère a deux fois plus de sœurs que de frères. Combien y a t-il d’enfants dans notre famille ? q a. 5 q b. 6 q c. 7 q d. 8 q e. 9 obtient un nombre valant 1 de moins que ma moitié. Qui suis-je ? q a. 32 q b. 42 q c. 52 q d. 34 q e. un tel nombre n’existe pas 3. Dans 20 ans ton âge sera le carré de ton âge actuel. Quel âge as-tu ? q a. 5 ans q b. 6 ans q c. 7 ans q d. 8 ans q e. 9 ans Aptitude numérique 2. Je suis un nombre de deux chiffres. Si on intervertit mes deux chiffres, on 4. Soient a, b, c trois nombres réels. Quatre des cinq relations ci-dessous sont équivalentes entre elles (reviennent au même après simplification). Quelle est celle qui n’est équivalente à aucune autre ? q a. b = (a + c) 2 q b. b = (a + b + c) 3 q c. b = (2a + b + 2c) 5 q d. b = (4a + 2b + c) 7 q e. b = a – b + c 5. Ludo écrit trois nombres. En les ajoutant deux par deux, il obtient les sommes 63, 65 et 68. Quel est le plus petit des trois nombres écrits ? q a. 25 q b. 28 q c. 23 q d. 31 q e. 30 6. Une mouche s’est écrabouillée sur l’extrémité d’une pale d’éolienne de 20 m de © Dunod - Toute reproduction non autorisée est un délit. rayon. Celle-ci tourne régulièrement à la vitesse de 30 tours à la minute. Quelle est la vitesse de déplacement du cadavre de la mouche (à 1 km/h près) ? q a. 147 km/h q b. 166 km/h q c. 185 km/h q d. 204 km/h q e. 223 km/h 5 s é 1. G Réponse c. « Ma sœur a autant de frères que de sœurs » : il y a donc une fille de plus que le nombre de garçons. Essayons la valeur centrale proposée : 7 enfants, qui correspond à 4 filles et 3 garçons : une fille a autant de sœurs (3) que de frères (3), un garçon a deux fois plus de sœurs (4) que de frères (2). La solution est donc 7 enfants. 2. Réponse c. On peut faire des essais avec les quatre valeurs proposées. 52 est la solution, car l’interversion donne 25, et 25 + 1 = 26 est la moitié de 52. 3. Réponse a. Il peut sauter à l’œil de suite que 5 + 20 = 25 est le carré de 5. 4. Réponse d. Partons de la première proposition b = (1 / 2) (a + c) et imaginons des valeurs qui la respectent, par exemple a = 1, b = 2, c = 3 car 2 = (1 / 2) (1 + 3). Les calculs des propositions suivantes conduisent à : a. (1 + 3) / 2 = 2 vrai. b. (1 / 3) (6) = 2 vrai. c. (1 / 5) (10) = 2 vrai. d. (1 / 7) (11) = 2 faux. e. 2 = 2 vrai. La formule différente des autres est donc d. 5. Réponse d. Classons les propositions par ordre croissant : 23, 25, 28, 30, 31. La valeur centrale est 28 : essayons-la. Pour faire 63, il faut un deuxième nombre égal à 63 – 28 = 35. Pour faire 65 il faut un troisième nombre égal à 65 – 28 = 37. La somme de 35 et 37 fait 72 ce qui ne correspond pas à l’énoncé (68). Comme on trouve trop avec ces deux nombres obtenus par des soustractions, on va plutôt essayer les valeurs supérieures du petit nombre, ce qui, par soustraction à ces deux grands nombres, donnera moins. Prenons 30. Pour faire 63, il faut un deuxième nombre égal à 63 – 30 = 33. Pour faire 65, il faut un troisième nombre égal à 65 – 30 = 35. On obtient alors la somme 33 + 35 = 68 qui correspond à l’énoncé. La plus petit des trois nombres est 30. 6. Réponse e. Le cadavre de la mouche parcourt un cercle de rayon 20 m, cela 30 fois à la minute donc 30 × 60 = 1 800 fois à l’heure. Le périmètre correspondant à un tour est 2 p R = 40 p (en mètres). La distance parcourue en une heure par le cadavre, en km, est : 40 p × 1 800 / 1 000 = 40 p × 1,8 = 72 p On sait que p vaut environ 3,14 ; mais ce qui importe, c’est que p est plus grand que 3. Comme 72 est plus grand que 70, le résultat cherché est supérieur à 70 × 3 = 210 km. Il n’y a qu’une seule proposition supérieure à 210 km, c’est 223 km. On peut éviter tout calcul précis dans ce QCM, et s’en tirer par une évaluation de l’ordre de grandeur du résultat confronté aux propositions. Ceci est vrai même si les propositions semblent précises (comme ici 147, 166, 204…) C O R R Corrigés des exercices I 1 QCM de maths : comment être performant ? 6 2 Comme Monsieur Jourdain qui découvrait avec stupéfaction que sa réplique « Nicole, apportez–moi mes pantoufles » était de la prose, certains d’entre nous apprendront avec ravissement que quand nous disons « Cela fait 10 euros », nous utilisons un nombre entier relatif positif et si nous ajoutons « C’est 1,5 euros de moins que la semaine dernière », alors il s’agit d’un nombre décimal relatif négatif… Ces termes, qui peuvent paraître bien abscons, sont pourtant très utiles, car lorsqu’on parle de choses précises comme les mathématiques, il est important d’être clair. Aptitude numérique Nombres relatifs Le mot relatif peut s’entendre comme « relativement à zéro », et l’on considère donc des nombres qui peuvent être positifs (supérieurs à zéro) ou négatifs (inférieurs à zéro). Il existe des nombres entiers relatifs positifs (0, + 1, + 2, + 3, etc.) et des nombres entiers relatifs négatifs (0, 1, 2, 3, etc.). Il existe des nombres décimaux relatifs positifs (exemple : + 1,825) et des nombres décimaux relatifs négatifs (exemple : 6,07). Comparer deux nombres relatifs l Si l’un des deux nombres est positif et l’autre négatif : c’est le nombre négatif qui est le plus petit. Exemple 2 < + 1. l Si les deux nombres sont positifs : on applique la règle habituelle de comparaison. Exemple 6 < 8 soit + 6 < + 8. 7 2 Nombres relatifs l Si les deux nombres sont négatifs : c’est le nombre qui a la plus grande distance à zéro qui est le plus petit. Exemple 8 < 6 car la distance 8 à zéro est 8, ce qui est plus grand que la distance de 6 à zéro qui n’est que 6. Additionner les nombres relatifs l Pour deux nombres relatifs de même signe : on ajoute les deux distances par rapport à zéro, et on met devant le résultat le signe commun aux deux nombres. Exemples ( 2) + ( 3) = ( 5) (+ 6) + (+ 8) = (+ 14) l Pour deux nombres relatifs de signes différents : on soustrait les deux distances à zéro, et on met devant le résultat le signe du nombre qui a la plus grande distance à zéro. Exemples ( 2) + (+ 5) = (+ 3) le signe du résultat est + car 5 > 2. ( 7) + (+ 2) = ( 5) le signe est car 7 > 2. l Quand deux nombres sont opposés : leur somme est égale à zéro. Exemple ( 4) et (+ 4) sont opposés : ( 4) + (+ 4) = 0. Différence de deux nombres relatifs l Pour soustraire un nombre relatif, il faut ajouter son opposé. Exemples (+ 12) – ( 4) = (+ 12) + (+ 4) = (+ 16) ( 7) – ( 9) = ( 7) + (+ 9) = (+ 2) (+ 10) – (+ 18) = (+ 10) + ( 18) = ( 8) ( 6) – (+ 8) = ( 6) + ( 8) = ( 14). 8 Nombres relatifs 2 Écriture simplifiée des relatifs l Dans une suite d’additions de nombres relatifs, on peut supprimer les signes d’addition et les parenthèses. Exemples (+ 7) + (+ 11) + ( 16) peut s’écrire 7 + 11 – 16. ( 3) + (+ 2) + ( 5) peut s’écrire 3 + 2 – 5. Inversement, le calcul 5 – 8 + 11 peut s’écrire (+ 5) + ( 8) + (+ 11). Aptitude numérique Un nombre positif écrit en début de calcul peut s’écrire sans signe (mais pas un nombre négatif). Effectuer une suite de calculs avec des nombres relatifs S’il n’y a pas de parenthèses encadrant les calculs : 1 tactique : on transforme les soustractions de nombres relatifs négatifs en additions, on supprime les termes opposés s’il y en a, puis on regroupe les termes positifs et les termes négatifs, et on effectue les sommes de ces termes. l re Exemple ( 4) – ( 8) – ( 7) + ( 8) + (+ 15) =( 4) + (+ 8) + (+ 7) + ( 8) + (+ 15) =( 4) + (+ 7) + (+ 15) © Dunod - Toute reproduction non autorisée est un délit. =( 4) + (+ 22) = (+ 18). 2e tactique : on applique les règles de simplification des écritures, on supprime les opposés, on regroupe les termes positifs et négatifs et on effectue les sommes. Exemple ( 4) – ( 8) – ( 7) + ( 8) + (+ 15) = 4 + 8 + 7 – 8 + 15 = 4 + 7 + 15 = 4 + 22 = 18. 9 2 Nombres relatifs l S’il y a des calculs encadrés par des parenthèses : on commence par effectuer les calculs dans les parenthèses, ensuite on applique une des méthodes précédentes. Exemple ( 5) – ( 6 + 4) + (7 – 11) =( 5) – ( 2) + ( 4) = 5+2–4 = 9 + 2 = 7. Multiplication de deux nombres relatifs Pour multiplier deux nombres relatifs, on multiplie leurs distances à zéro, puis on détermine le signe du produit : l si les deux nombres sont de même signe, le produit est positif ; l si les deux nombres sont de signes différents, le produit est négatif. Exemples ( 3) × ( 8) = (+ 24) ( 2) × (+ 6) = ( 12) (+ 6) × (+ 7) = (+ 42) (+ 8) × ( 3) = ( 24) Multiplication de plusieurs nombres relatifs On compte le nombre de nombres négatifs dans ce produit : l si ce nombre est pair, le produit est positif ; l si ce nombre est impair, le produit est négatif. Exemples ( 2) × ( 5) × (+ 7) × ( 6) = 420 (il y a trois négatifs donc le produit est négatif). ( 6) × (+ 5) × ( 5) × (+ 4) = + 600 (il y a deux négatifs donc le produit est positif). Division de deux nombres négatifs Pour diviser deux nombres relatifs (le diviseur n’étant pas zéro) : l on divise leurs distances à zéro ; l on applique la même règle de signe que pour la multiplication. 10 Exemples ( 8) ( 15) = (+ 4) = ( 3) (+ 5) ( 2) Nombres relatifs 2 Priorités l Si un calcul comporte des opérations entre parenthèses, celles–ci sont effectuées en priorité. Exemples ( 6) – (( 5) + ( 2)) = ( 6) – ( 7) = 6 + 7 = + 1. l Si un calcul ne comporte pas d’opérations entre parenthèses, les multiplications et les divisions sont effectuées en priorité sur les additions et les soustractions. Exemple ( 3) + ( 4) × (+ 3) = 3 + ( 12) = ( 15). Aptitude numérique ( 2,5) × ( 4 + 8) = ( 2,5) × (+ 4) = ( 10). Conduire un calcul… On observe d’abord la présence éventuelle de parenthèses, puis d’opérations de priorités différentes... Mais pour faciliter le calcul de certaines expressions, on peut utiliser aussi la distributivité de la multiplication par rapport à l’addition ou à la soustraction : a × (b + c) = (a × b) + (a × c) a × (b – c) = (a × b) – (a × c) Exemples ( 8) × (+ 13) + ( 8) × ( 3) =( 8) × (+ 13 + ( 3)) © Dunod - Toute reproduction non autorisée est un délit. =( 8) × (+ 10) = ( 80). ( 75) × (+ 102) =( 75) × (100 + 2) =( 75) × 100 + ( 75) × 2 = 7 500 – 150 = 7 650. Avant d’exécuter un calcul, on pourrait dire qu’il se médite… 11 2 Nombres relatifs Exercices d’entraînement 0 0 :1 5 Niveau 1 1. Ranger par ordre décroissant les nombres suivants : 11 11,8 18 + 11 10,8 2. Calculer x dans chacune des égalités suivantes : a. 6 + x = 2 b. x + ( 3) = + 1 c. (+ 5) + x = 8 3. Calculer les quatre nombres suivants : A = ( 14) – ( 11) C=7–8+9–7 D = 6 – 15 – 7 + 2 B = (+ 25) + ( 7) 4. Calculer les deux nombres suivants : E = 17 – (( 3) – (+ 12)) F = (13 – ( 2)) – (9 – (+ 12)) 5. Calculer : ( 2) × (+ 4) × ( 5) × ( 3) 6. Calculer : ( 7) + ( 3) × ( 2) – ( 9) 7. Calculer : 15 – [7 – [ 3 – ( 12)]] 8. Déterminer x sachant que : ( 5) + ( x) = 15 9. Calculer les trois expressions suivantes : a. ( 9) ( 3) b. 7 × ( 4) c. 5 × ( 2 + 6) 10. Calculer astucieusement : A = 970 × ( 13) + 30 × ( 13) B = 99 × (+ 25) 12 Nombres relatifs 2 0 0 :2 5 Niveau 2 11. Que vaut 3 – (2 – (1 – (3 – (2 – (1 – 3))))) ? q a. 3 q b. 1 q c. 0 q d. 1 q e. 3 12. Roméo et Juliette ont décidé d’explorer un gouffre dont le point le plus bas q a. 41 m q b. 175 m q c. 185 m q d. 292 m q e. 309 m 13. Du cube de (– 1) on soustrait le carré de (– 4). Que vaut cette différence ? q a. 65 q b. 7 q c. 63 q d. 15 q e. 17 q c. 20 q d. 24 q e. 42 Aptitude numérique est situé à 426 m par rapport au niveau de l’entrée. Ils arrivent à – 134 m et doivent descendre dans un puits pour atteindre un ruisseau souterrain qui coule à – 251 m. Lorsqu’ils ont atteint ce ruisseau, de combien de mètres doivent–ils encore descendre pour atteindre le fond du gouffre ? 14. – 2² – 2² = combien ? q a. 23 q b. 20 15. Le nombre 1 – 2 + 3 – 4 + … + 2 005 – 2 006 n’est pas : q a. entier q b. négatif q d. multiple de 3 q e. multiple de 2 q c. inférieur à 500 16. Que vaut : 2 – 4 + 6 – 8 + … – 204 + 206 – 208 + 210 ? q a. 104 q b. 106 q c. 210 q d. 208 q e. 210 q d. 1 q e. 2 17. Que vaut ( 1)2 006 – ( 1)2 007 ? q a. 2 q b. 1 q c. 0 18. Parmi les nombres suivants, quel est le plus petit qui dépasse 11 ? © Dunod - Toute reproduction non autorisée est un délit. q a. 1,57 q d. 11,7 19. Que vaut – 2,333… ? q a. ( q b. 1,58 q e. 11,71 ) 5 q b. 2 + 3 q c. 2,34 3 10 q d. 7 3 7 q c. 1,56 q e. 2,4 20. 2 006 – (1 – 2) – (3 – 4) – (5 – 6) –... – (2 005 – 2 006) = combien ? q a. 1 003 q b. 2 006 q c. 3 009 q d. 0 q e. 4 012 13 s 1. Par ordre décroissant : + 11 > 10,8 > 11 > 11,8 > 18. 2. a. 6 + x = 2 donne x = – 2 – 6 = 8 b. x + ( 3) = + 1 donne x = + 1 – ( 3) = + 4 c. (+ 5) + x = 8 donne x = 8 – (+ 5) = 13 3. A = ( 14) – ( 11) = 14 + 11 = 3 B = (+ 25) + ( 7) = + 18 C = 7 – 8 + 9 – 7 = 15 + 9 – 7 = 6 – 7 = 13 D = 6 – 15 – 7 + 2 = 9 – 7 + 2 = 16 + 2 = 14 4. E = 17 – (( 3) – (+ 12)) = 17 – ( 3 – 12) = 17 – ( 15) = 17 + 15 = + 32 F = (13 – ( 2)) – (9 – (+ 12)) = (13 + 2) – (9 – 12) = 15 – ( 3) = 15 + 3 = 18 5. ( 2) × (+ 4) × ( 5) × ( 3) = 120, le résultat est négatif car il y a un nombre impair (3) de nombres négatifs dans le produit. 6. ( 7) + ( 3) × ( 2) – ( 9) = 7 + 6 + 9 = 1 + 9 = + 8. 7. 15 – [7 – [ 3 – ( 12)]] = 15 – [7 – ( 3 + 12)] = 15 – (7 – 9) = 15 – ( 2) = 15 + 2 = 17. 8. ( 5) + ( x) = 15 donne 5 – 15 = x, d’où x = 20. 9. a. O R R I G Corrigés des exercices é 2 Nombres relatifs ( 9) = + 3 ( 3) C b. 7 × ( 4) = 28 c. 5 × ( 2 + 6) = 5 × (4) = 20 14 10. A = 970 × ( 13) + 30 × ( 13) B = 99 × (+ 25) = (970 + 30) × ( 13) = (100 – 1)(25) = 1 000 × ( 13) = 13 000 = 100 × 25 – ( 1) × 25 = 2 500 + 25 = 2 475. 11. Bonne réponse : e. 3 – (2 – (1 – (3 – (2 – (1 – 3))))) = 3 – (2 – (1 – (3 – (2 – ( 2))))) = 3 – (2 – (1 – (3 – (4)))) = 3 – (2 – (1 – ( 1))) = 3 – (2 – (2)) = 3 Nombres relatifs 2 12. Bonne réponse : b. Dans ce genre d’exercices, un dessin pourrait aider à mieux comprendre l’énoncé et à trouver rapidement la solution : Entrée du gouffre 0m – 134 m Distance recherchée Fond du gouffre – 426 m Aptitude numérique – 251 m (ruisseau) © Dunod - Toute reproduction non autorisée est un délit. Le 134 ne sert à rien. On calcule 426 – 251 = 175 m. 13. Bonne réponse : e. On écrit le calcul : ( 1)3 – ( 4)2 = 1 – (+ 16) = 17. 14. Bonne réponse : a. 4 – 4 = 8 = 23 . En l’absence de parenthèses, la puissance s’applique au 2 et non au signe –, de même que la multiplication a priorité sur la soustraction. 15. Bonnes réponses : d. et e. Il faut d’abord effectuer le calcul : 1 – 2 + 3 – 4 +... 2 005 – 2 006 =1 =1 =1 On remarque qu’on peut regrouper les nombres composant ce calcul par paires, chaque paire composant une soustraction et chaque soustraction étant égale à 1. Il faut donc calculer le nombre de paires. Il y a 2 006 nombres dans le calcul. 2 006 Quand on les regroupe par deux, cela donne = 1 003 paires. 2 Le résultat est donc : 1 × 1 003 = 1 003. 1 003 est un nombre entier négatif inférieur à 500, mais il n’est ni multiple de 3 ni multiple de 2. 16. Bonne réponse : b. Il y a 105 nombres, on laisse le premier 2, et les 104 autres peuvent être regroupés par paires (voir exercice précédent) soit 52 paires donnant chacune 2. D’où la somme : 2 + 52 × 2 = 106. 15 17. Bonne réponse : e. 2 006 est pair, donc : ( 1)2 006 = 1 ; 2 007 est impair, donc : ( 1)2 007 = 1. On a donc : 1 – ( 1) = 2. 18. Bonne réponse : a. 11 vaut environ 1,5714, le plus petit nombre supérieur proposé est 1,57. 7 19. Bonne réponse : d. Seul 7 donne la bonne valeur. 3 Au b. on trouve 2,3 ce qui n’est pas exactement la réponse mais seulement une valeur approchée. 20. Bonne réponse : c. 2 006 – ( 1 × 1 003) = 2 006 + 1 003 = 3 009. C O R R I G é s 2 Nombres relatifs 16 Même si le concept mathématique peut sembler théorique, les pourcentages dans les professions médicales sont au contraire tout ce qu’il y a de pratique et de quotidien. Il faut être monté très haut dans la hiérarchie médicale pour ne plus avoir à faire « en vitesse s’il vous plaît » une dilution de 10 %, ou d’augmenter une dose de 5 %. Maîtrisez les pourcentages pour le concours : cela vous servira encore pour de longues années ! 5 D’une part 5 %, c’est le nombre ou 0,05. 100 D’autre part, dire qu’un gâteau contient 5 % de sucre signifie que : Aptitude numérique 3 Pourcentages dans 100 g de gâteau, il y a 5 g de sucre ; dans 200 g de gâteau, il y a 10 g de sucre ; dans 300 g de gâteau, il y a 15 g de sucre ; dans un nombre N de grammes de gâteau il y a 0,05 × N grammes de sucre. Appliquer un taux de pourcentage p % à un nombre x Cela consiste à multiplier ce dernier par : p . 100 © Dunod - Toute reproduction non autorisée est un délit. Exemple Calculer 20 % de 50 euros. 50 × 20 = 50 × 0,2 = 10 100 donc 20 % de 50 euros c’est 10 euros. Calculer un taux de pourcentage Exemple Dans une école de 250 élèves, 80 sont des demi-pensionnaires. Quel est le taux de demi-pensionnaires dans cette école ? 17 3 Pourcentages La fraction de demi-pensionnaires dans l’école est 80 , ce nombre est égal à 0,32, 250 soit 32 . 100 Le pourcentage de demi-pensionnaires est 32 %. On peut aussi dresser un tableau de proportionnalité, dans lequel un même coefficient de multiplication permet de passer de la première à la deuxième ligne, en cherchant quel nombre mettre dans la case de la deuxième ligne située en dessous du nombre 100 marqué en première ligne. Nombre d’élèves 250 100 Nombre de demi-pensionnaires 80 ? La valeur du point d’interrogation se calcule en appliquant la règle du « produit en croix » : 250 × ? = 80 × 100 donc on trouve la solution en calculant 80 × 100 , et on trouve 32. 250 En conclusion, le taux de pourcentage de x par rapport à y est égal à : x × 100 . y Augmenter un nombre de x % ( ) x . Cela revient à le multiplier par : 1 + 100 Exemple Un article coûte 200 euros, son prix augmente de 3 %. Quel est le nouveau prix ? On calcule 1 + 3 % = 1,03, puis 200 × 1,03 = 206. Le nouveau prix est 206 euros. Diminuer un nombre de x % ( ) x . Cela revient à le multiplier par : 1 – 100 Exemple Un article coûte 150 euros, son prix baisse de 5 %. Quel est le nouveau prix ? On calcule : 1 – 5 % = 0,95 ; puis 150 × 0,95 = 142,50. Le nouveau prix est 142,50 euros. 18 Pourcentages 3 Retrouver la valeur initiale après application d’un pourcentage Exemple On peut retenir, pour une augmentation de t % : ( ) ( ) t valeur initiale = (valeur finale) / 1 + 100 D’autre part, s’il y a eu une baisse de t % : Aptitude numérique Après une augmentation de 8 %, un DVD coûte 27 euros. Quel était son prix avant l’augmentation ? Soit p le prix avant augmentation. On sait que 1 + 8 % = 1,08 donc p × 1,08 = 27, et on obtient p = 27 = 25. Le prix du DVD avant l’augmentation était 25 euros. 1,08 valeur initiale = (valeur finale) / 1 − t 100 Exemple Si un prix est devenu 75 euros après une baisse de 20 %, c’est que le prix 75 initial était : = 75 = 93,75 soit 93,75 euros. 20 0,80 1− 100 ( ) Composer (enchaîner) des pourcentages © Dunod - Toute reproduction non autorisée est un délit. Exemple Dans un collège, les effectifs ont augmenté de 10 % l’an dernier, puis de 20 % cette année. De quel pourcentage global ont-ils augmenté pendant cette période de 2 ans ? Soit E l’effectif de départ, au bout d’un an il est devenu 1,10 E : en effet le cœfficient de multiplication pour passer d’une année à l’autre est : 1 + 10 % = 1,10. 19 3 Pourcentages La deuxième année il est multiplié par 1,20 donc en deux ans il devient 1,2(1,1 E) = 1,32 E. Le passage de E à 1,32 E est une augmentation de 32 % car 132 % = 100 % + 32 %. Augmenter successivement de 10 % puis de 20 % revient à augmenter globalement de 32 %. Quelques situations qu’on pourrait traiter par un calcul mental « Multiplier par 3 » c’est augmenter de 200 % : Si le nombre de départ est 100, il devient 300, donc il a augmenté de 200 ce qui représente 200 % de 100. l « Augmenter de 400 % » c’est multiplier par 5 : Si le nombre de départ est 100, augmenter de 400 permet d’obtenir 500, or ce nombre est 5 fois 100. l « Baisser de 10 % puis augmenter de 10 % » est-ce revenir au point de départ ? Si le nombre de départ est 100, la baisse de 10 % le fait arriver à 90. Une hausse de 10 % de 90, soit 9, le conduit ensuite à 99. Globalement on est passé de 100 à 99 donc on a baissé de 1 %. l « Baisser de 10 % puis augmenter de 10 % » revient globalement à baisser de 1 %. 20 Pourcentages 3 Exercices d’entraînement 0 0 :1 5 Niveau 1 1. Quel est l’intérêt rapporté annuellement par une somme de 100 euros lorsque le taux du placement est 4,25 % ? le capital et les intérêts. Quelle somme doit-elle verser ? 3. Placé à 4 %, un capital a rapporté 300 euros en un an. Quel est le montant de ce capital ? Aptitude numérique 2. Une personne a emprunté 3 600 euros à 5 %. À la fin de l’année, elle rembourse 4. Ayant emprunté 40 000 euros, une personne verse annuellement 2 500 euros d’intérêt. À quel taux a-t-elle contracté son emprunt ? 5. Un commerçant consent une remise de 5 % à un client sur le prix d’un appareil photo marqué 680 euros. Combien le client paie-t-il ? 6. Une note de restaurant s’élève à 80 euros auxquels s’ajoutent 12 euros de service. Quel est le taux de ce service ? 7. Le lait écrémé donne 14 % de son volume de crème. Combien faut-il écrémer de litres de lait pour en obtenir un litre de crème ? 8. Un fromage porte la mention 45 % de matières grasses. Combien de grammes de matières non grasses y a-t-il dans un fromage de 200 grammes ? 9. Un prix baisse de 20 %. De quel pourcentage faudrait-il augmenter ce nouveau prix pour revenir au premier ? © Dunod - Toute reproduction non autorisée est un délit. 10. Quel est le bilan, en pourcentage du prix d’origine, de deux baisses successives, l’une de 20 % puis l’autre de 10 % ? 0 0 :2 5 Niveau 2 11. Quel est le pourcentage de remise quand on fait payer 231 euros un objet marqué 275 euros ? q a. 16 % q b. 19 % q c. 20 % q d. 22 % q e. 44 % 12. Le magasin X solde : – 30 % sur tout le stock. Un article marqué 300 euros est vendu : q a. 330 euros q d. 210 euros q b. 390 euros q e. une autre valeur q c. 270 euros 21 3 Pourcentages 13. Dans le magasin Y qui solde à – 20 %, j’ai acheté un petit meuble à 180 euros. Quel était l’ancien prix ? q a. 200 euros q d. 225 euros q b. 216 euros q e. une autre valeur q c. 154 euros 14. Si un œuf d’autruche pesant 200 g contient 12 % de protéines, 11 % de graisses, 11,5 % de sels minéraux, et le reste en eau, quelle quantité d’eau contient-il ? q a. 69 g q b. 199,10 g q c. 131 g q d. 13,10 g q e. 19,1 g 15. Une entreprise va être privatisée. L’État possède actuellement 52 % des parts. Un actionnaire X possède 24 % des parts et un actionnaire Y possède 22 % des parts. L’actionnaire Y voudrait être sûr de prendre la majorité absolue. Si l’État vend toutes ses parts, Y doit acquérir le pourcentage suivant des parts mises en vente : q a. 28 % q b. 26 % q c. 54 % q d. 30 % q e. 48 % 16. À l’association sportive, on ne pratique que deux sports : le rugby et le foot. Le tiers des footballeurs jouent aussi au rugby, et 50 % des rugbymen jouent aussi au football. Quel est le pourcentage de ceux qui pratiquent à la fois les deux sports au sein de l’association ? q a. 40 % q b. 60 % q c. 25 % q d. 83,3 % q e. 100 % 17. Dans un étang de jardin il y a 100 poissons. 100 % d’entre eux sont rouges. La moitié des poissons sont retirés. Quelle est alors la proportion de poissons rouges dans l’étang ? q a. 0 % q b. 25 % q c. 50 % q d. 75 % q e. 100 % 18. Roméo a acheté 23 bouteilles de jus d’orange. Grâce à un marchandage, Juliette a obtenu une réduction de prix de 8 % par bouteille ; elle a pu ainsi acheter pour le même prix 2 bouteilles de plus que Roméo. Quel était le prix initial en euros d’une bouteille ? q a. 1,5 q b. 1,3 q c. 1,2 q d. on ne peut pas savoir q e. 0,8 19. Une paire de chaussures, qui coûtait initialement 100 euros, a subi une première augmentation de 60 %. Une seconde augmentation a ensuite amené le prix au double du prix initial. Quel est le taux de cette seconde augmentation ? q a. 20 % q b. 25 % q c. 40 % q d. 50 % q e. 80 % 20. Si je dors 8 heures par nuit pendant la semaine et 11 heures et demie durant chacune des deux nuits du week-end, quel pourcentage de mon temps est consacré à dormir ? q a. 30 % q b. 33,3 % 22 q c. 35 % q d. 37,5 % q e. 40 % Pourcentages 3 1. L’intérêt en euros est : 100 × 4,25 % = 100 × 0,0425 = 4,25 soit 4,25 euros. 2. Ajouter 5 % c’est multiplier par 105 % soit 1,05. La somme à verser est : 3 600 × 1,05 = 3 780 euros. 300 Soit C le capital, C × 0,04 = 300 donc C = = 7 500 euros. 0,04 2 500 Le taux est : = 0,0625 soit 6,25 %. 40 000 3. 4. 5. 6. 7. Diminuer de 5 % c’est multiplier par 0,95. Le client paie : 680 × 0,95 = 646 euros. 12 Le taux est : = 0,15 soit 15 %. 80 Si un litre de crème est 14 % du volume de lait, alors 1 % de ce volume c’est 14 fois moins de crème et 100 % c’est 100 fois plus. Ainsi 100 % de ce volume en litres c’est : 1 100 × = 7,143 litres environ 14 Aptitude numérique Corrigés des exercices 8. Matières grasses 45 Non grasses 55 Total 100 200 © Dunod - Toute reproduction non autorisée est un délit. Le pourcentage de matières non grasses du fromage est : 100 % – 45 % = 55 %. Il faut multiplier par 2 pour passer de l’avant dernière à la dernière colonne. Les matières non grasses d’un fromage de 200 g pèsent 55 × 2 = 110 g. 9. Quand on baisse de 20 %, on passe de 100 à 80. Quand on passe de 80 à 100 on augmente de 20 par rapport à 80, mais 20 c’est un quart de 80, donc pour annuler une baisse de 20 % il faut enchaîner avec une hausse de 25 %. 10. La première baisse de 20 % fait passer de 100 à 80. La deuxième baisse, de 10 %, fait passer de 80 à 80 – 8 = 72. Le bilan est un passage de 100 à 72 soit une baisse de 28 %. Conclusion : baisser de 20 % puis baisser de 10 % revient à baisser d’un coup de 28 %. 11. Réponse a. On a 275 – 231 = 44 ; 12. 44 = 0,16 donc le pourcentage de remise est 16 %. 275 Réponse d. On a 300 × 30 % = 90 ; 300 – 90 = 210 donc l’article est vendu 210 euros. 23 s 3 Pourcentages 13. é 14. Réponse c. Pour avoir la majorité absolue, Y doit posséder plus de 50 % des parts de l’entreprise. Y doit donc acheter plus de 28 % des parts. L’État a 52 % des parts, donc il faut que Y ob28 e des parts de l’État, ce qui fait plus de leur moitié ; cela donne environ tienne plus des 52 53,8 %, on en prend 54 % pour avoir la majorité absolue, toutes les autres propositions sont à rejeter car elles sont inférieures à 50 % des parts de l’État. 16. Réponse c. Soit x le nombre de rugbymen non footballeurs, il y a alors x rugbymen footballeurs qui sont aussi les footballeurs rugbymen, et donc (2x) footballeurs non rugbymen. En tout il y a (4x) sportifs, et la proportion des adeptes des deux sports en même temps est x 1 = = 25 %. 4x 4 17. Réponse e. Il n’y a que des poissons rouges : donc 100 % de rouges. 18. La meilleure réponse est d. Mais les valeurs proposées sont toutes possibles… Soit x le prix initial d’une bouteille, après réduction de 8 % il devient 92 % de x, et le nombre de bouteilles achetées par Juliette est 23 + 2 = 25. Les 2 personnes paient le même prix : 23 x = 25(0,92 x) soit 23 x = 23 x. Comme cette équation est vérifiée par tout nombre x, on ne peut connaître le prix initial. 19. Réponse b. 40 De 160 à 200 il faut augmenter de 40 ce qui fait = un quart d’augmentation 160 ou 25 %. 20. Réponse d. Total d’heures de sommeil : 5 × 8 + 11,5 × 2 = 63 heures. En une semaine il y a : R I G 15. C O R Réponse d. 100 Le prix soldé est 80 % du prix normal ; 180 × = 225 donc l’ancien prix était 225 euros. 80 Réponse c. Le pourcentage d’eau est 100 % – 11 % – 12 % – 11,5 % = 65,5 %. L’eau pèse 200 × 65,5 % = 131 g. 24 × 7 = 168 heures. Le sommeil représente 24 63 = 0,375 ou 37,5 % du temps. 168 4 Selon les années et les régions, les concours privilégient soit le raisonnement mathématique, soit la pratique du calcul. Il ne faut donc négliger ni l’un ni l’autre. Il est de toute façon toujours utile de rafraîchir sa mémoire et de réapprendre les règles de calcul qu’on nous a enseignées à l’école. Par ailleurs, dans certains concours, on trouve des épreuves d’estimations mathématiques, des questions où le candidat n’a pas le temps de faire des calculs complexes, mais où avec un peu de bon sens, il doit faire une estimation et choisir la bonne réponse à un QCM. Il faut donc s’entraîner à faire des estimations pertinentes. Aptitude numérique Calculs, priorités et estimations Priorités Calculs sans parenthèses l Dans un calcul sans parenthèses et formé uniquement d’additions et de soustractions, les calculs s’effectuent de gauche à droite. Exemple 39 – 5 + 6 = 34 + 6 = 40. © Dunod - Toute reproduction non autorisée est un délit. l Dans un calcul sans parenthèses, la multiplication et la division sont effectuées en priorité sur l’addition et la soustraction. Exemples 4 + 7 × 3 = 4 + 21 = 25 ; 7 – 6 / 3 = 7 – 2 = 5. Calculs avec parenthèses Dans un calcul avec parenthèses, les calculs entre parenthèses sont effectués en priorité. Exemples 15 – (8 – 3) = 15 – 5 = 10 ; (8 + 6 × 2) × (7 – 4 × 2) = (8 + 12) × (7 – 8) = (20) × ( 1) = 20. 25 4 Calculs, priorités et estimations Distributivité de la multiplication par rapport à l’addition et à la soustraction Quels que soient les nombres a, b, c : l Les calculs : a × (b + c) et (a × b) + (a × c) donnent le même résultat : a × (b + c) = (a × b) + (a × c) Ce résultat se note également : a (b + c) = a b + a c l Les calculs : a × (b - c) et (a × b) - (a × c) donnent le même résultat : a × (b – c) = (a × b) – (a × c) Ce résultat se note également : a (b – c) = a b – a c Exemples • Pour calculer 62 × 99 « de tête », on peut penser à effectuer : 62 × 99 = 62 × (100 – 1) = 62 × 100 – 62 × 1 = 6 200 – 62 = 6 138. • Pour calculer de tête 7 × 35 + 7 × 45, on peut penser à effectuer : 7 × 35 + 7 × 45 = 7 × (35 + 45) = 7 × 80 = 560. Parenthèses emboîtées S’il y a des parenthèses les unes dans les autres, on commence par les parenthèses les plus internes. Exemple Calculer le nombre N égal à (5 + (4 × (3 – 2)) 6). N = (5 + (4 × 1) – 6) = (5 + 4 – 6) = 9 – 6 = 3. 26