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Divisibilité
Nombres premiers
5ème

Diviseurs, multiples, critères de divisibilité, nombres premiers, décomposition et simplification de fractions.

💡 Diviseur et multiple

Je découvre — étape 1 sur 3
🍬 Emma a 12 bonbons à partager entre ses amis, sans en garder ni en couper aucun.
🎯 À ton avis…
Elle a 2 amis. Est-ce que le partage va tomber juste (personne n’a plus qu’un autre, et il n’en reste aucun) ?
Et avec 5 amis ?
Et avec 3 amis ?
La leçon — étape 2 sur 3

Tu viens de tester trois partages de 12 bonbons. Avec 2 amis et avec 3 amis, ça tombait juste (reste 0). Avec 5 amis, non (reste 2).

⭐ À savoir par cœur Quand un partage tombe juste (reste 0), on dit que le nombre est divisible.
12 est divisible par 2 et par 3, mais pas par 5.
🃏 Noah organise un tournoi de cartes. Il a 24 cartes.

Il essaie avec 4 joueurs : 24 ÷ 4 = 6, reste 0. Ça marche !
Il essaie avec 5 joueurs : 24 ÷ 5 = 4, reste 4. Ça ne marche pas.

On peut dire cette chose de deux façons différentes :

24 ÷ 4 = 6, reste 0
→ « 4 est un diviseur de 24 » (4 permet de partager 24 sans reste)
→ « 24 est un multiple de 4 » (24 se trouve dans la table de 4)
⭐ À savoir par cœur Quand la division de b par a tombe juste (reste = 0) :
• a est un diviseur de b
• b est un multiple de a
On peut aussi écrire : b = a × q

⚠️ Piège classique : « 4 est un multiple de 12 » → FAUX. C’est l’inverse : 12 est un multiple de 4. Le multiple est toujours le plus grand (ou égal).

La leçon — étape 3 sur 3

Comment vérifier ? On calcule b ÷ a. Si le reste est 0 : oui, a divise b.

Est-ce que 6 est un diviseur de 48 ?
= 48 ÷ 6
= 8, reste 0
Oui, 6 est un diviseur de 48.
Est-ce que 7 est un diviseur de 48 ?
= 48 ÷ 7
= 6, reste 6
Non, 7 n’est pas un diviseur de 48.

Trouver tous les diviseurs d’un nombre : les diviseurs vont par paires. Si 2 divise 18 et donne 9, on a trouvé 2 ET 9 d’un coup.

💬 Diviseurs de 18 : 1 et 18, 2 et 9, 3 et 6. → 1, 2, 3, 6, 9, 18.
🎯 Essaie d’abord !
Est-ce que 36 est un multiple de 9 ?

🔍 Critères de divisibilité

Je découvre — étape 1 sur 3
💪 Tom parie qu’il peut dire si un nombre est divisible par 2, 5 ou 10 sans poser aucune division. Juste en regardant le nombre.
🎯 À ton avis…
346 est-il divisible par 2 ?
Et 351 ?
305 est-il divisible par 5 ? Et par 10 ?
La leçon — étape 2 sur 3

Tu as vu que tu peux décider sans poser de division, juste en regardant le dernier chiffre. C’est un critère de divisibilité.

⭐ À savoir par cœur Un nombre est divisible par 2 si son dernier chiffre est 0, 2, 4, 6 ou 8 (chiffre pair).
Un nombre est divisible par 5 si son dernier chiffre est 0 ou 5.
Un nombre est divisible par 10 si son dernier chiffre est 0.
🎨 Un autre tour de magie — critère par 3 :

Cette fois, Tom regarde 7 845 et affirme qu’il est divisible par 3, toujours sans poser la division. Son secret : il additionne les chiffres. 7 + 8 + 4 + 5 = 24. Et 24 est dans la table de 3.
⭐ À savoir par cœur Un nombre est divisible par 3 si la somme de ses chiffres est divisible par 3.
Un nombre est divisible par 9 si la somme de ses chiffres est divisible par 9.
2 997 → 2 + 9 + 9 + 7 = 27 → 27 ÷ 9 = 3 → divisible par 9
4 578 → 4 + 5 + 7 + 8 = 24 → 24 ÷ 9 = 2 reste 6 → pas divisible par 9 (mais divisible par 3)

⚠️ Divisible par 9 → forcément divisible par 3. Mais divisible par 3 ≢ forcément divisible par 9.

🎯 En option — le critère par 4 ▶
Un nombre est divisible par 4 si le nombre formé par ses deux derniers chiffres est divisible par 4.
Exemple : 7 316 → ses deux derniers chiffres forment 16, et 16 ÷ 4 = 4, reste 0 → 7 316 est divisible par 4.
Contre-exemple : 7 318 → 18 ÷ 4 = 4, reste 2 → pas divisible par 4.
La leçon — étape 3 sur 3
DiviseurRègleExemple ✔Exemple ✖
2Dernier chiffre pair348351
3Somme chiffres ÷ 3312 (6)314 (8)
4 (option)2 derniers chiffres ÷ 47 316 (16)7 318 (18)
5Termine par 0 ou 5125123
9Somme chiffres ÷ 9729 (18)726 (15)
10Termine par 0470475
💬 En plus simple : pour 2, 5 et 10 → regarde le dernier chiffre. Pour 3 et 9 → additionne tous les chiffres.
🎯 Vérifie !
Est-ce que 720 est divisible par 9 ?

⭐ Nombres premiers

Je découvre — étape 1 sur 3
🏭 Prends 7 jetons. Essaie de les ranger en plusieurs rangées égales (autrement qu’en 1 rangée de 7, ou 7 rangées de 1).
🎯 À ton avis…
Existe-t-il une autre façon de ranger 7 jetons en rangées égales ?
Et avec 8 jetons ?
La leçon — étape 2 sur 3

7 ne peut se ranger que d’une seule façon : il est comme un atome, impossible à découper autrement. 8, lui, se laisse découper en 2×4.

⭐ À savoir par cœur Un nombre premier a exactement deux diviseurs : 1 et lui-même.
• 1 n’est pas premier (il n’a qu’un seul diviseur, lui-même)
• 2 est le seul nombre premier pair
🏭 Il y a 2 300 ans, à Alexandrie en Égypte, un savant grec nommé Ératosthène a inventé une méthode pour retrouver TOUS les nombres premiers jusqu’à une limite donnée — comme une passoire qui ne laisse passer que les nombres premiers.
① Le premier non barré est 2. Entoure-le. Barre tous les multiples de 2 (4, 6, 8…).
② Le suivant non barré est 3. Entoure-le. Barre tous les multiples de 3.
③ Le suivant est 5. Entoure-le. Barre ses multiples restants (25, 35…).
④ Le suivant est 7. Entoure-le. Barre ses multiples restants (49…).
⑤ 11 × 11 = 121 > 50 → Stop ! Tous les nombres non barrés sont premiers.

Les 15 nombres premiers jusqu’à 50 :

23571113171923293137414347
👻 Faux amis : des nombres qui ont l’air premiers mais ne le sont pas !
51 = 3 × 17  •  57 = 3 × 19  •  77 = 7 × 11  •  91 = 7 × 13
La leçon — étape 3 sur 3

Les 10 premiers nombres premiers à connaître :

2357111317192329

⚠️ Piège : « ce nombre est impair, donc il est premier » → FAUX ! 9 est impair mais 9 = 3 × 3. Impair ≠ premier.

🎯 Vérifie !
Dans le crible, pourquoi n’a-t-on pas besoin de barrer les multiples de 4 séparément ?

🧭 Un nombre est-il premier ?

Je découvre — étape 1 sur 3
🧮 Le crible marche bien pour une LISTE de nombres. Mais pour un seul grand nombre, on ne va pas refaire tout le tableau à chaque fois.
🎯 À ton avis…
91 est-il un nombre premier ?
Et 97 ?
La leçon — étape 2 sur 3

Pour un nombre isolé, on essaie de le diviser par les nombres premiers, dans l’ordre : 2, 3, 5, 7, 11…

⭐ À savoir par cœur On teste les diviseurs premiers 2, 3, 5, 7… jusqu’à ce que le carré du diviseur dépasse le nombre.
Si aucun ne divise, le nombre est premier.
Est-ce que 17 est premier ?
= 17 ÷ 2 = 8, reste 1 → non
= 17 ÷ 3 = 5, reste 2 → non
Prochain premier à tester : 5. 5² = 25 > 17 → on s’arrête
Aucun diviseur trouvé. 17 est premier.
Est-ce que 91 est premier ?
= 91 ÷ 2 = 45, reste 1 → non
= 91 ÷ 3 = 30, reste 1 → non
= 91 ÷ 5 = 18, reste 1 → non
= 91 ÷ 7 = 13, reste 0 → 7 divise 91 !
91 n’est pas premier (91 = 7 × 13).
La leçon — étape 3 sur 3

⚠️ Piège : tester seulement 2, 3 et 5 puis conclure trop vite. Il faut continuer tant que le carré du diviseur n’a pas dépassé le nombre.

💬 21 ÷ 2 = 10 reste 1 → non. 21 ÷ 3 = 7 reste 0 → 3 divise 21 ! 21 n’est pas premier (21 = 3 × 7).
🎯 Vérifie !
Est-ce que 29 est un nombre premier ?

🧩 Décomposition en facteurs premiers

Je découvre — étape 1 sur 3
🧩 Imagine un mur en LEGO. Peu importe la forme, on peut toujours le démonter brique par brique jusqu’aux pièces élémentaires. Pour les nombres, c’est pareil : on peut démonter 60 en ne gardant que des nombres premiers.

À toi de jouer : divise 60, encore et encore, jusqu’à obtenir 1.

La leçon — étape 2 sur 3

Tu viens de décomposer 60 tout seul, sans qu’on te donne la méthode. Voici comment on l’appelle et comment on la rédige.

⭐ À savoir par cœur Méthode des divisions successives :
1. Diviser par le plus petit nombre premier qui divise le nombre (on commence par 2)
2. Continuer avec le quotient
3. S’arrêter quand le quotient est 1
Décomposer 60
= 60 ÷ 2 = 30 (60 est pair)
= 30 ÷ 2 = 15 (30 est pair)
= 15 ÷ 3 = 5 (1+5 = 6, divisible par 3)
= 5 ÷ 5 = 1 (5 est premier)
60 = 2 × 2 × 3 × 5

Vérification : 2 × 2 × 3 × 5 = 4 × 15 = 60 ✔

Cette décomposition est unique : quel que soit l’ordre choisi pour diviser, on retrouve toujours les mêmes nombres premiers (12 = 2 × 2 × 3, 30 = 2 × 3 × 5, 100 = 2 × 2 × 5 × 5).

La leçon — étape 3 sur 3

⚠️ Piège 1 : s’arrêter trop tôt. « 60 = 4 × 15 » → 4 et 15 ne sont pas premiers !

⚠️ Piège 2 : oublier de vérifier en remultipliant.

⚠️ Piège 3 : si 2 divise encore, rester avec 2 (ne pas passer à 3 trop vite).

🎯 Essaie d’abord !
Décomposition de 36 en facteurs premiers ?

⚖️ Simplifier une fraction

Je découvre — étape 1 sur 3
📈 Lina doit simplifier cette fraction en contrôle :

4860

À toi de jouer : trouve un diviseur commun, divise, et recommence tant qu’il en reste un.

La leçon — étape 2 sur 3

Tu viens de simplifier 4860 tout seul, en trois passages. Voici la méthode.

⭐ À savoir par cœur Pour simplifier une fraction : on cherche un diviseur commun au numérateur et au dénominateur, on divise les deux par ce nombre, puis on recommence tant qu’il reste un diviseur commun. Quand il n’y en a plus (à part 1), la fraction est irréductible.
Pour aller plus vite, on peut choisir directement un diviseur commun plus grand quand on le voit.
Simplifier 18 et 24
Diviseur commun : 6
18 ÷ 6 = 3
24 ÷ 6 = 4
3 et 4 n’ont plus de diviseur commun. Fraction simplifiée : 34

Vérification : 18 ÷ 6 = 3 ✔ et 24 ÷ 6 = 4 ✔

La leçon — étape 3 sur 3
🎁 À quoi ça sert ? Hugo a 36 bonbons et 24 jouets. Il veut faire le plus possible de sachets identiques.
Diviseur commun : 12 → 36 ÷ 12 = 3 et 24 ÷ 12 = 2 → 12 sachets (3 bonbons + 2 jouets chacun).

⚠️ Piège : s’arrêter trop tôt (diviser par 2 puis s’arrêter) alors qu’il reste encore un diviseur commun. Il faut continuer tant qu’il y en a un.

🎯 Vérifie !
12 et 18 : quel diviseur commun permet de tout simplifier d’un coup ?

🏆 Bilan général

Tout le chapitre en un coup d’œil
1. Diviseur et multiple — a divise b si b ÷ a tombe juste (reste 0) ; on dit alors que a est un diviseur de b, et b un multiple de a.
2. Critères de divisibilité — par 2, 5, 10 : dernier chiffre. Par 3, 9 : somme des chiffres. Par 4 (option) : deux derniers chiffres.
3. Nombres premiers — exactement deux diviseurs (1 et lui-même). 1 n’est pas premier, 2 est le seul premier pair.
4. Un nombre est-il premier ? — on teste les diviseurs premiers 2, 3, 5, 7… jusqu’à ce que le carré du diviseur dépasse le nombre.
5. Décomposition en facteurs premiers — divisions successives par le plus petit premier possible, jusqu’à un quotient de 1. Décomposition unique.
6. Simplifier une fraction — chercher un diviseur commun, diviser les deux nombres, recommencer tant qu’il en reste un.
⭐ L’essentiel à retenir a divise b si b ÷ a a pour reste 0.
Un nombre premier a exactement deux diviseurs : 1 et lui-même.
Pour simplifier une fraction : diviser par un diviseur commun, et recommencer tant qu’il en reste un.
🎯 Vérif 1 sur 5 — Vocabulaire
45 ÷ 9 = 5, reste 0. Que peut-on dire ?
🎯 Vérif 2 sur 5 — Critères
2 415 est-il divisible par 3 ?
🎯 Vérif 3 sur 5 — Nombres premiers
15 est-il un nombre premier ?
🎯 Vérif 4 sur 5 — Décomposition
Quelle est la décomposition en facteurs premiers de 45 ?
🎯 Vérif 5 sur 5 — Simplifier une fraction
Pour simplifier la fraction de numérateur 6 et de dénominateur 8, quel diviseur commun choisir ?

🛠️ Méthode à suivre

Exercice 1
Le code secret d’un coffre-fort est un nombre à deux chiffres. Il est :
• Divisible par 3 et par 5
• La somme de ses chiffres est égale à 6
• C’est un nombre impair

Quel est ce nombre ?
💡 Lis l’énoncé. Par quoi doit se terminer le nombre s’il est divisible par 5 ?

Entraînement

✏️ Brouillon (facultatif)

📝 Je rédige seul

Exercice — Sur la feuille numérique
Une fraction a pour numérateur un nombre dont la décomposition est 2 × 2 × 5 et pour dénominateur un nombre dont la décomposition est 2 × 2 × 2 × 3.

1. Retrouve le numérateur et le dénominateur.
2. Trouve un diviseur commun à ces deux nombres.
3. Simplifie la fraction au maximum.
4. Rédige la réponse avec des phrases.
📸 Maintenant, refais cet exercice sur une vraie feuille et montre ta copie :

📝 Contrôle d’entraînement

Un vrai petit contrôle, sur ce chapitre : tu rédiges, comme sur une copie — pas de clic.

Comment veux-tu le faire ?

Choisis ensuite les notions à inclure, puis génère ton contrôle.

Une remarque à faire ?
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