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Mathématiques · Seconde Générale et Technologique

Information chiffrée :
Proportions et Évolutions

Chapitre nouveau · Lire attentivement chaque définition

Proportions Taux d'évolution Coefficient multiplicateur Évolutions successives Évolution réciproque
Lexique du chapitre

Ces mots apparaissent partout dans ce chapitre. Repère-les avant de commencer !

Proportion \(p\)
Part d'une sous-population dans un ensemble. Toujours entre 0 et 1.
Valeur initiale \(V_i\)
Valeur de départ, avant toute évolution. C'est la base de calcul.
Valeur finale \(V_f\)
Valeur après l'évolution.
Taux d'évolution \(t\)
Mesure l'évolution en proportion de \(V_i\). Positif = hausse, négatif = baisse.
Coefficient multiplicateur (CM)
Le nombre par lequel on multiplie \(V_i\) pour obtenir \(V_f\) directement.
Évolution réciproque
L'évolution qui ramène à la valeur initiale après une première évolution.
I. Proportions et pourcentages
1. Définition d'une proportion
📘 Définition

Soit un ensemble de référence de \(N\) éléments (ex : tous les élèves d'un lycée) contenant une sous-population de \(n\) éléments (ex : les filles). La proportion de cette sous-population est :

\[p = \frac{n}{N}\]
  • ▸Toujours \(0 \leq p \leq 1\). Un résultat \(> 1\) signale une erreur de calcul.
  • ▸Pour exprimer en pourcentage : \(p \times 100\,\%\).
🧠 Mémo visuel

Pense à la proportion comme à une fraction de tarte :

🥧
Le gâteau entier
= \(N\) éléments
→
🍰
La part qui t'intéresse
= \(n\) éléments
→
Part du gâteau =
\(p = \dfrac{n}{N}\)
✏️ Exemple résolu
Dans un lycée, 360 élèves sur 900 sont en filière générale. Quelle est la proportion d'élèves en filière générale ?
Données\(n = 360\), \(N = 900\)
Calcul\(p = \dfrac{360}{900} = \dfrac{2}{5} = 0{,}4\)
En %\(0{,}4 \times 100 = \textcolor{#1b7a40}{40\,\%}\)
✔ Conclusion40 % des élèves sont en filière générale.
✍️ À toi de jouer !

Dans une classe de 35 élèves, 14 ont choisi l'option cinéma.
a) Quelle est la proportion d'élèves ayant choisi l'option cinéma (sous forme décimale) ?
b) Exprimer ce résultat en pourcentage.

a) Calcul\(p = \dfrac{14}{35} = \dfrac{2}{5} = 0{,}4\)
b) En %\(0{,}4 \times 100 = \textcolor{#1b7a40}{40\,\%}\)
✔ RéponseLa proportion est \(p = 0{,}4\), soit 40 % de la classe.
2. Proportion d'une proportion (pourcentage de pourcentage)
📗 Propriété — Proportions étagées

Si une sous-population A représente une proportion \(p_1\) d'un ensemble total, et qu'une sous-sous-population B représente une proportion \(p_2\) de A, alors la proportion de B dans l'ensemble total est :

\[p_{\text{global}} = p_1 \times p_2\]

💡 On peut étendre à 3 niveaux ou plus : \(p_{\text{global}} = p_1 \times p_2 \times p_3 \times \cdots\)

🖼️ Schéma — Les proportions étagées comme des poupées russes
🏫 Tout le lycée = 100 %
→
\(\times\, p_1\) de filles
→
👩 Les filles = \(p_1 \times 100\,\%\) du lycée
👩 Les filles
→
\(\times\, p_2\) optionnaires
→
🎭 Filles opt. = \(p_1 \times p_2 \times 100\,\%\) du lycée

Chaque flèche = une multiplication. Les ensembles de référence sont différents à chaque étape, donc on ne peut jamais additionner \(p_1\) et \(p_2\) !

⚠️ Point de vigilance

Lire « \(p_2\) de \(p_1\) » se traduit toujours par une multiplication.

❌ Erreur classique\(p_{\text{global}} = p_1 + p_2\)
Résultat potentiellement > 1 : absurde !
VS
✅ Formule correcte\(p_{\text{global}} = p_1 \times p_2\)
Les ensembles de référence sont différents.
✏️ Exemple résolu
Dans un lycée, 60 % des élèves sont des filles. Parmi les filles, 25 % ont choisi l'option théâtre. Quelle est la proportion de filles optionnaires théâtre dans l'ensemble du lycée ?
Données\(p_1 = 0{,}60\) (filles / lycée) ; \(p_2 = 0{,}25\) (optionnaires / filles)
Formule\(p_{\text{global}} = p_1 \times p_2 = 0{,}60 \times 0{,}25 = 0{,}15\)
En %\(0{,}15 \times 100 = \textcolor{#1b7a40}{15\,\%}\)
✔ ConclusionLes filles optionnaires théâtre représentent 15 % du lycée.
✍️ À toi de jouer !

Dans une ville, 45 % des habitants ont un animal de compagnie. Parmi eux, 30 % ont un chat. Quelle proportion des habitants de la ville possède un chat ?

Données\(p_1 = 0{,}45\) ; \(p_2 = 0{,}30\)
Calcul\(p_{\text{global}} = 0{,}45 \times 0{,}30 = 0{,}135\)
En %\(0{,}135 \times 100 = \textcolor{#1b7a40}{13{,}5\,\%}\)
✔ Réponse13,5 % des habitants ont un chat.
II. Variations absolues et relatives
1. Valeurs initiale et finale
📘 Définition
  • ▸Valeur initiale \(V_i\) : valeur de départ, avant l'évolution. C'est toujours la base de calcul.
  • ▸Valeur finale \(V_f\) : valeur d'arrivée, après l'évolution.
📌 Exemple : Un jean coûtait 60 € avant les soldes (\(V_i = 60\)) et coûte 45 € maintenant (\(V_f = 45\)).
2. Variation absolue
📘 Définition

La variation absolue est l'écart brut entre les deux valeurs :

\[\text{Variation absolue} = V_f - V_i\]

Elle s'exprime dans la même unité que \(V_i\) et \(V_f\) (€, kg, km…).
Signe positif = hausse · Signe négatif = baisse.

3. Variation relative — taux d'évolution
📘 Définition — Taux d'évolution

La variation absolue ne permet pas de comparer des situations différentes. Une hausse de 50 € est-elle grande ? Tout dépend de \(V_i\) ! Le taux d'évolution mesure l'évolution proportionnellement à \(V_i\) :

\[t = \frac{V_f - V_i}{V_i}\]

Pour exprimer en % : \(t \times 100\). Signe positif = hausse · Signe négatif = baisse.

💡 On peut aussi retrouver \(V_f\) si on connaît \(V_i\) et \(t\) :
\(V_f = V_i + V_i \times t = V_i\,(1+t)\)
Cette formule va directement mener au coefficient multiplicateur !
✏️ Exemple résolu
Le prix d'un billet de concert passe de 45 € à 54 €. Calculer la variation absolue et le taux d'évolution.
Données\(V_i = 45\,\text{€}\) ; \(V_f = 54\,\text{€}\)
Var. absolue\(54 - 45 = \textcolor{#1b7a40}{+9\,\text{€}}\) → hausse
Taux\(t = \dfrac{54 - 45}{45} = \dfrac{9}{45} = 0{,}2\)
En %\(0{,}2 \times 100 = \textcolor{#1b7a40}{+20\,\%}\)
✔ ConclusionHausse de 9 € en absolu, soit +20 % en relatif.
✍️ À toi de jouer !

Le nombre d'abonnés d'un réseau social passe de 2 000 à 1 700.
a) Calculer la variation absolue.
b) Calculer le taux d'évolution en %. Interpréter.

a) Var. abs.\(1\,700 - 2\,000 = \textcolor{#c0392b}{-300}\) abonnés
b) Taux\(t = \dfrac{-300}{2\,000} = -0{,}15 = \textcolor{#c0392b}{-15\,\%}\)
✔ InterprétationLe compte a perdu 300 abonnés, soit une baisse de 15 %.
✍️ À toi de jouer !

Le salaire de Lucie est de 1 800 €. Elle obtient une augmentation de 5 %. Quel est son nouveau salaire ? (Utilise la formule \(V_f = V_i\,(1+t)\).)

Données\(V_i = 1\,800\,\text{€}\) ; \(t = +0{,}05\)
Calcul\(V_f = 1\,800 \times (1 + 0{,}05) = 1\,800 \times 1{,}05 = \textcolor{#1b7a40}{1\,890\,\text{€}}\)
✔ RéponseLe nouveau salaire de Lucie est 1 890 €.
III. Le coefficient multiplicateur (CM)
1. Du taux additif à la multiplication
📘 Définition — Coefficient multiplicateur

On a vu que \(V_f = V_i \times (1 + t)\). Le facteur \((1 + t)\) s'appelle le coefficient multiplicateur :

\[\text{CM} = 1 + t \qquad \text{et donc} \qquad \boxed{V_f = V_i \times \text{CM}}\]

Réciproquement, on retrouve le taux à partir du CM :

\[t = \text{CM} - 1\]
🖼️ Schéma — Hausse vs Baisse : comment reconnaître le CM ?
📈 Hausse de 20 %
\(t = +0{,}20\)
\(\text{CM} = 1 + 0{,}20 = \mathbf{1{,}20}\)
CM > 1 → la valeur augmente
📉 Baisse de 20 %
\(t = -0{,}20\)
\(\text{CM} = 1 - 0{,}20 = \mathbf{0{,}80}\)
CM < 1 → la valeur diminue
\(V_i\)
\(\times\,\text{CM}\)
\(V_f\)

Un seul geste : multiplier par le CM. Fini les additions et soustractions intermédiaires !

2. Tableau des correspondances usuelles
ÉvolutionTaux \(t\)CM \(= 1 + t\)Lecture rapide
📈 Hausse de 5 %\(+0{,}05\)\(1{,}05\)× 1,05
📈 Hausse de 10 %\(+0{,}10\)\(1{,}10\)× 1,10
📈 Hausse de 20 %\(+0{,}20\)\(1{,}20\)× 1,20
📈 Hausse de 50 %\(+0{,}50\)\(1{,}50\)× 1,5 (valeur × 1,5)
📈 Hausse de 100 %\(+1{,}00\)\(2{,}00\)× 2 → valeur doublée !
📉 Baisse de 5 %\(-0{,}05\)\(0{,}95\)× 0,95
📉 Baisse de 15 %\(-0{,}15\)\(0{,}85\)× 0,85
📉 Baisse de 20 %\(-0{,}20\)\(0{,}80\)× 0,80
📉 Baisse de 30 %\(-0{,}30\)\(0{,}70\)× 0,70
📉 Baisse de 50 %\(-0{,}50\)\(0{,}50\)× 0,5 → valeur divisée par 2 !
📌 Méthode — Retrouver le taux à partir du CM

\(t = \text{CM} - 1\), puis \(\times\,100\) pour avoir le pourcentage.

  • ▸\(\text{CM} = 1{,}35\) → \(t = +0{,}35\) → hausse de 35 %
  • ▸\(\text{CM} = 0{,}72\) → \(t = -0{,}28\) → baisse de 28 %
  • ▸\(\text{CM} = 1\) → \(t = 0\) → aucune évolution
✏️ Exemple résolu
Un vélo coûtait 480 €. Son prix augmente de 15 %. Calculer le nouveau prix à l'aide du CM.
CMHausse 15 % → \(\text{CM} = 1 + 0{,}15 = 1{,}15\)
Calcul\(V_f = 480 \times 1{,}15 = \textcolor{#1b7a40}{552\,\text{€}}\)
✔ ConclusionLe nouveau prix est 552 €.
✍️ À toi de jouer !

a) Un objet vaut 200 €. Son prix baisse de 35 %. Calculer le nouveau prix via le CM.
b) Un CM vaut 1,08. Quel taux d'évolution correspond-il ? Hausse ou baisse ?
c) Un CM vaut 0,63. Même question.

a)

CMBaisse 35 % → \(\text{CM} = 0{,}65\)
Prix\(200 \times 0{,}65 = \textcolor{#1b7a40}{130\,\text{€}}\)

b)

Taux\(t = 1{,}08 - 1 = 0{,}08\) → hausse de 8 %

c)

Taux\(t = 0{,}63 - 1 = -0{,}37\) → baisse de 37 %
IV. Évolutions successives
📗 Propriété fondamentale

Lorsqu'une grandeur subit plusieurs évolutions successives de CM \(\text{CM}_1, \text{CM}_2, \ldots, \text{CM}_k\), le CM global est le produit des CM individuels :

\[\text{CM}_{\text{global}} = \text{CM}_1 \times \text{CM}_2 \times \cdots \times \text{CM}_k\]

Le taux global s'obtient par : \(t_{\text{global}} = \text{CM}_{\text{global}} - 1\)

⚠️ Piège numéro 1 — Ne JAMAIS additionner les taux !
❌ Raisonnement fauxHausse 10 % puis baisse 5 % = évolution de \(10 - 5 = 5\,\%\)
VS
✅ Calcul correct\(1{,}10 \times 0{,}95 = 1{,}045\) → évolution de \(+4{,}5\,\%\) seulement
🖼️ Schéma — Visualiser deux évolutions successives
\(V_i\)
\(\times\,\text{CM}_1\)
Valeur intermédiaire
\(\times\,\text{CM}_2\)
\(V_f\)
\(V_i\)
\(\times\,\text{CM}_1 \times \text{CM}_2\) directement
\(V_f\)

Les deux schémas donnent le même résultat. La puissance du CM global.

✏️ Exemple résolu
Un article coûte 200 €. Son prix augmente de 15 % la première année, puis baisse de 10 % la suivante. Prix final ? Taux global ?
CM₁Hausse 15 % → \(1{,}15\)
CM₂Baisse 10 % → \(0{,}90\)
CM global\(1{,}15 \times 0{,}90 = 1{,}035\)
Prix final\(200 \times 1{,}035 = \textcolor{#1b7a40}{207\,\text{€}}\)
Taux global\(1{,}035 - 1 = \textcolor{#1b7a40}{+3{,}5\,\%}\)
✔ ConclusionPrix final : 207 €. Hausse globale : +3,5 % (et non +5 %).
✍️ À toi de jouer !

Une ville compte 50 000 habitants. La population augmente de 4 % la première année, puis de 6 % la deuxième.
a) Calculer le CM global. b) Combien d'habitants après 2 ans ? c) Le taux global est-il égal à 4 + 6 = 10 % ?

a) CM global\(1{,}04 \times 1{,}06 = 1{,}1024\)
b) Habitants\(50\,000 \times 1{,}1024 = \textcolor{#1b7a40}{55\,120}\) habitants
c) Taux global\(1{,}1024 - 1 = 0{,}1024 = \textcolor{#1b7a40}{+10{,}24\,\%}\)
✔ ConclusionLe taux global est 10,24 %, légèrement supérieur à 10 %. Ce n'est pas exactement 4 + 6 !
✍️ À toi de jouer !

Une valeur boursière subit trois évolutions : +10 %, puis −15 %, puis +8 %. Calculer le taux d'évolution global.

CM global\(1{,}10 \times 0{,}85 \times 1{,}08 = 1{,}0098\)
Taux global\(1{,}0098 - 1 \approx \textcolor{#1b7a40}{+0{,}98\,\%}\)
✔ ConclusionLégère hausse globale de ≈ 0,98 % sur les trois périodes.
V. Évolution réciproque
📘 Définition

L'évolution réciproque répond à : « Quelle évolution appliquer à \(V_f\) pour revenir exactement à \(V_i\) ? »

Si l'évolution initiale a pour CM = \(c\), le CM réciproque est :

\[\text{CM}_{\text{réc.}} = \frac{1}{\text{CM}}\]

Le taux réciproque est :

\[t_{\text{réc.}} = \frac{1}{\text{CM}} - 1\]
🖼️ Schéma — L'évolution réciproque, c'est le chemin inverse
\(V_i\)
\(\times\,\text{CM}\) (évol. initiale)
\(V_f\)
\(V_f\)
\(\times\,\tfrac{1}{\text{CM}}\) (évol. réciproque)
\(V_i\) ✓

On « remonte le chemin » en multipliant par l'inverse du CM.

⚠️ Piège numéro 2 — Le taux réciproque ≠ l'opposé du taux initial
❌ Intuition fausseAprès −20 %, il suffit de +20 % pour revenir au départ.
VS
✅ Vérité mathématique\(0{,}80 \times 1{,}20 = 0{,}96 \neq 1\).
Il faut en réalité \(+25\,\%\) : \(\tfrac{1}{0{,}80} = 1{,}25\).

Pourquoi ? Parce qu'on n'applique pas la hausse sur \(V_i\), mais sur \(V_f\), qui est plus petit. La base de calcul a changé.

📌 Méthode — 3 étapes pour l'évolution réciproque

Étape 1. Identifier le CM de l'évolution initiale : \(\text{CM} = 1 + t\).
Étape 2. Calculer \(\text{CM}_{\text{réc.}} = \dfrac{1}{\text{CM}}\).
Étape 3. En déduire \(t_{\text{réc.}} = \text{CM}_{\text{réc.}} - 1\), puis convertir en %.

✏️ Exemple résolu
Le cours d'une action augmente de 25 %. De quel pourcentage doit-il ensuite baisser pour revenir à sa valeur initiale ?
Étape 1Hausse 25 % → \(\text{CM} = 1{,}25\)
Étape 2\(\text{CM}_{\text{réc.}} = \dfrac{1}{1{,}25} = 0{,}80\)
Étape 3\(t_{\text{réc.}} = 0{,}80 - 1 = \textcolor{#c0392b}{-20\,\%}\)
✔ ConclusionIl faut une baisse de 20 % — et non de 25 % — pour revenir à la valeur initiale.
✍️ À toi de jouer !

Le prix d'un téléphone a baissé de 40 %. De quel pourcentage faudrait-il augmenter ce nouveau prix pour retrouver le prix d'origine ?

Étape 1Baisse 40 % → \(\text{CM} = 0{,}60\)
Étape 2\(\text{CM}_{\text{réc.}} = \dfrac{1}{0{,}60} = 1{,}6\overline{6}\)
Étape 3\(t_{\text{réc.}} \approx 0{,}667 = \textcolor{#1b7a40}{+66{,}7\,\%}\)
✔ ConclusionIl faut augmenter d'environ 66,7 % — bien plus que 40 !
VI. Pièges classiques & Erreurs à éviter
⚠️ À retenir absolument
  • Piège n°1 — Additionner les taux d'évolutions successives.
    Hausse 15 % + baisse 10 % ≠ +5 %. La vraie réponse est \(1{,}15 \times 0{,}90 - 1 = +3{,}5\,\%\). On multiplie toujours les CM.
  • Piège n°2 — Croire que la baisse réciproque est l'opposé.
    Après −20 %, il faut +25 % pour revenir au départ (pas +20 %). La base de calcul change entre les deux évolutions.
  • Piège n°3 — Confondre variation absolue et relative.
    +200 € peut être une hausse de 1 % (si \(V_i = 20\,000\,\text{€}\)) ou de 200 % (si \(V_i = 100\,\text{€}\)). Ces deux informations sont complémentaires.
  • Piège n°4 — Appliquer le taux réciproque à la valeur initiale.
    L'évolution réciproque s'applique à \(V_f\), jamais à \(V_i\). C'est le chemin retour.
Récapitulatif des formules essentielles
📋 Toutes les formules du chapitre en un coup d'œil
Proportion
\(p = \dfrac{n}{N}\)
Proportions étagées
\(p_{\text{gl}} = p_1 \times p_2\)
Taux d'évolution
\(t = \dfrac{V_f - V_i}{V_i}\)
Coefficient multiplicateur
\(\text{CM} = 1 + t\)
Valeur finale
\(V_f = V_i \times \text{CM}\)
Taux depuis CM
\(t = \text{CM} - 1\)
Évolutions successives
\(\text{CM}_\text{gl} = \text{CM}_1 \times \text{CM}_2\)
CM réciproque
\(\text{CM}_\text{réc} = \dfrac{1}{\text{CM}}\)
VII. Exercices d'application
🧩 Exercice 1 — Proportion étagée
Dans le lycée Voltaire, 55 % des élèves sont des filles. Parmi les filles, 40 % ont choisi l'option Maths expertes. Parmi ces filles optionnaires, 30 % participent aussi au club informatique.

Question : Quelle est la proportion d'élèves du lycée qui sont des filles, optionnaires en Maths expertes et membres du club informatique ?
Données\(p_1 = 0{,}55\) ; \(p_2 = 0{,}40\) ; \(p_3 = 0{,}30\)
Formule\(p_{\text{global}} = p_1 \times p_2 \times p_3\)
Calcul\(0{,}55 \times 0{,}40 \times 0{,}30 = 0{,}066\)
En %\(0{,}066 \times 100 = \textcolor{#1b7a40}{6{,}6\,\%}\)
✔ ConclusionCes élèves représentent 6,6 % du lycée. On n'additionne jamais \(55 + 40 + 30 = 125\,\%\) (absurde !).
🧩 Exercice 2 — Évolutions successives
Le chiffre d'affaires d'une entreprise était de 250 000 € en 2022. Il a augmenté de 12 % en 2023, puis a diminué de 8 % en 2024.

a) Calculer le CA à la fin de chaque année.
b) Calculer le taux d'évolution global 2022–2024.

a) Année par année

CM₁Hausse 12 % → \(1{,}12\)
CA 2023\(250\,000 \times 1{,}12 = \textcolor{#1b7a40}{280\,000\,\text{€}}\)
CM₂Baisse 8 % → \(0{,}92\)
CA 2024\(280\,000 \times 0{,}92 = \textcolor{#1b7a40}{257\,600\,\text{€}}\)

b) Taux global

CM global\(1{,}12 \times 0{,}92 = 1{,}0304\)
Taux global\(1{,}0304 - 1 = \textcolor{#1b7a40}{+3{,}04\,\%}\)
✔ ConclusionCA final : 257 600 €. Hausse globale : +3,04 % (≠ +4 %, piège classique).
🧩 Exercice 3 — Taux réciproque (soldes)
Lors des soldes, une veste est soldée à −30 %. Le commerçant veut ensuite remettre l'article à son prix initial.

a) De quel % doit-il augmenter le prix soldé ?
b) Vérification : le prix initial était 120 €.

a) Calcul du taux réciproque

Étape 1Baisse 30 % → \(\text{CM} = 0{,}70\)
Étape 2\(\text{CM}_{\text{réc.}} = \dfrac{1}{0{,}70} \approx 1{,}4286\)
Étape 3\(t_{\text{réc.}} = \dfrac{0{,}30}{0{,}70} \approx 0{,}4286 = \textcolor{#1b7a40}{+42{,}86\,\%}\)

b) Vérification numérique

Prix soldé\(120 \times 0{,}70 = 84\,\text{€}\)
Retour\(84 \times 1{,}4286\ldots = 120\,\text{€}\;\checkmark\)
✔ ConclusionHausse de ≈ 42,86 % nécessaire. Une hausse de 30 % aurait donné \(84 \times 1{,}30 = 109{,}20\,\text{€} \neq 120\,\text{€}\).
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