Mathématiques · 2nde

Comparaison additive et multiplicative

Tu débarques dans le chapitre ? On y va tout doux : chaque exercice te donne les deux calculs à faire, tu n'as qu'à remplir les trous. Une soustraction, une division, et une phrase pour dire ce que ça veut dire. Rien d'autre.

Ce qu'il faut avoir sous les yeux

Pour comparer deux quantités $a$ et $b$ :

  • comparaison additive : on calcule $a-b$, et on dit « $a$ vaut tant de plus que $b$ » ;
  • comparaison multiplicative (pour $a$ et $b$ strictement positifs) : on calcule $\dfrac{a}{b}$, et on dit « $a$ vaut tant de fois $b$ » ;
  • pour passer du rapport au pourcentage : $\dfrac{a}{b}=1{,}25$ signifie $+25\,\%$, et $\dfrac{a}{b}=0{,}8$ signifie $-20\,\%$.

À toi de jouer

1. Pour chaque couple, calcule la différence puis le rapport.
a) $a=15$, $b=5$ : $a-b=\underline{\hspace{1.1em}}$ et $\dfrac{a}{b}=\underline{\hspace{1.1em}}$
b) $a=36$, $b=9$ : $a-b=\underline{\hspace{1.1em}}$ et $\dfrac{a}{b}=\underline{\hspace{1.1em}}$
c) $a=7{,}5$, $b=2{,}5$ : $a-b=\underline{\hspace{1.1em}}$ et $\dfrac{a}{b}=\underline{\hspace{1.1em}}$
d) $a=120$, $b=100$ : $a-b=\underline{\hspace{1.1em}}$ et $\dfrac{a}{b}=\underline{\hspace{1.1em}}$
Corrigé

a) $15-5=10$ ; $\dfrac{15}{5}=3$.
b) $36-9=27$ ; $\dfrac{36}{9}=4$.
c) $7{,}5-2{,}5=5$ ; $\dfrac{7{,}5}{2{,}5}=3$.
d) $120-100=20$ ; $\dfrac{120}{100}=1{,}2$.

2. Complète les deux phrases avec le bon nombre.
a) $A=45$ et $B=9$ : « $A$ dépasse $B$ de $\underline{\hspace{1.1em}}$ » et « $A$ vaut $\underline{\hspace{1.1em}}$ fois $B$ ».
b) $A=250$ et $B=50$ : « $A$ dépasse $B$ de $\underline{\hspace{1.1em}}$ » et « $A$ vaut $\underline{\hspace{1.1em}}$ fois $B$ ».
c) Laquelle des deux phrases est une comparaison additive ? Laquelle est multiplicative ?
Corrigé

a) $45-9=36$, donc $A$ dépasse $B$ de $36$ ; $\dfrac{45}{9}=5$, donc $A$ vaut $5$ fois $B$.
b) $250-50=200$ ; $\dfrac{250}{50}=5$.
c) « dépasse de » vient de la soustraction : c'est la comparaison additive. « vaut tant de fois » vient de la division : c'est la comparaison multiplicative. Remarque que dans a) et b) le rapport est le même ($5$) alors que les écarts sont très différents ($36$ et $200$).

3. Un abonnement passe de $60$ € à $75$ €.
a) Comparaison additive : $75-60=\underline{\hspace{1.1em}}$ €.
b) Comparaison multiplicative : $\dfrac{75}{60}=\underline{\hspace{1.1em}}$.
c) En pourcentage, l'abonnement a augmenté de $\underline{\hspace{1.1em}}\,\%$.
Corrigé

a) $75-60=15$ €.
b) $\dfrac{75}{60}=1{,}25$.
c) $1{,}25=1+0{,}25$, donc $+25\,\%$. Contrôle : $60\times 1{,}25 = 75$.

4. Un salaire passe de $1\,000$ € à $1\,200$ €. Vrai ou faux ? Justifie par un calcul.
a) « Il a augmenté de $200$ €. »
b) « Il a augmenté de $20\,\%$. »
c) « Il a doublé. »
Corrigé

a) Vrai : $1\,200-1\,000=200$ (comparaison additive).
b) Vrai : $\dfrac{1\,200}{1\,000}=1{,}2=1+0{,}2$, donc $+20\,\%$ (comparaison multiplicative).
c) Faux : doubler signifierait un rapport égal à $2$, donc un salaire de $2\,000$ €. Ici le rapport vaut $1{,}2$.

Tu reconnais le principe, il te manque la rigueur. Ici on utilise les deux comparaisons pour ce qu'elles servent d'abord : ranger deux nombres. Puis on traduit chaque calcul en variation additive et en variation multiplicative.

Les deux critères

Pour ranger $a$ et $b$ : le signe de $a-b$ suffit ($a-b \gt 0 \Leftrightarrow a \gt b$). Si $a$ et $b$ sont strictement positifs, la position de $\dfrac{a}{b}$ par rapport à $1$ suffit aussi ($\dfrac{a}{b} \gt 1 \Leftrightarrow a \gt b$).

Et pour dire le résultat : $a = b + d$ avec $d=a-b$ (variation additive), ou $a = k\times b$ avec $k=\dfrac{a}{b}$ (variation multiplicative).

À toi de jouer

1. Range chaque couple en calculant la différence, puis conclus avec le bon symbole.
a) $0{,}7$ et $0{,}68$
b) $\dfrac{5}{8}$ et $0{,}6$
c) $\dfrac{3}{7}$ et $\dfrac{4}{9}$ (mets au même dénominateur)
Corrigé

a) $0{,}7-0{,}68=0{,}02 \gt 0$, donc $0{,}7 \gt 0{,}68$.
b) $\dfrac{5}{8}=0{,}625$ et $0{,}625-0{,}6=0{,}025 \gt 0$, donc $\dfrac{5}{8} \gt 0{,}6$.
c) $\dfrac{3}{7}=\dfrac{27}{63}$ et $\dfrac{4}{9}=\dfrac{28}{63}$, donc $\dfrac{3}{7}-\dfrac{4}{9}=-\dfrac{1}{63} \lt 0$ : $\dfrac{3}{7} \lt \dfrac{4}{9}$.

2. Reprends les trois couples de l'exercice 1 et range-les cette fois par comparaison multiplicative (compare le rapport à $1$).
a) $0{,}7$ et $0{,}68$
b) $\dfrac{5}{8}$ et $0{,}6$
c) $\dfrac{3}{7}$ et $\dfrac{4}{9}$
d) Pourquoi cette méthode est-elle interdite pour comparer $5$ et $-3$ ?
Corrigé

a) $\dfrac{0{,}7}{0{,}68}=\dfrac{70}{68}=\dfrac{35}{34}\approx 1{,}03 \gt 1$, donc $0{,}7 \gt 0{,}68$.
b) $\dfrac{5}{8}\div 0{,}6=\dfrac{0{,}625}{0{,}6}=\dfrac{25}{24}\approx 1{,}04 \gt 1$, donc $\dfrac{5}{8} \gt 0{,}6$.
c) $\dfrac{3}{7}\div\dfrac{4}{9}=\dfrac{3}{7}\times\dfrac{9}{4}=\dfrac{27}{28} \lt 1$, donc $\dfrac{3}{7} \lt \dfrac{4}{9}$. Les trois conclusions sont exactement celles de l'exercice 1 : les deux méthodes rangent pareil.
d) Le critère « rapport $\gt 1$ » suppose un dénominateur strictement positif. Avec $a=5$ et $b=-3$ : $\dfrac{5}{-3}=-\dfrac{5}{3} \lt 1$, ce qui ferait conclure $5 \lt -3$ — et c'est faux. Diviser par un nombre négatif renverse l'inégalité. Ici on compare par la différence : $5-(-3)=8 \gt 0$, donc $5 \gt -3$.

3. Écris chaque relation des deux façons : $a=b+d$ puis $a=k\times b$.
a) $a=90$ et $b=72$ : $d=\underline{\hspace{1.1em}}$ et $k=\underline{\hspace{1.1em}}$
b) $a=45$ et $b=60$ : $d=\underline{\hspace{1.1em}}$ et $k=\underline{\hspace{1.1em}}$
c) Traduis chaque $k$ en pourcentage.
Corrigé

a) $d=90-72=18$, donc $90=72+18$ ; $k=\dfrac{90}{72}=1{,}25$, donc $90=1{,}25\times 72$. Contrôle : $72\times 1{,}25=90$.
b) $d=45-60=-15$, donc $45=60-15$ ; $k=\dfrac{45}{60}=0{,}75$, donc $45=0{,}75\times 60$.
c) $k=1{,}25=1+0{,}25$ : $+25\,\%$. $k=0{,}75=1-0{,}25$ : $-25\,\%$.

4. Une classe compte $18$ filles et $12$ garçons.
a) Comparaison additive des deux effectifs.
b) Comparaison multiplicative, écrite sous la forme « $\ldots$ filles pour $\ldots$ garçons ».
c) Quelle part de la classe les filles représentent-elles ? Et les garçons ?
d) Compare ces deux parts, d'abord par différence, puis par rapport.
Corrigé

a) $18-12=6$ : il y a $6$ filles de plus que de garçons.
b) $\dfrac{18}{12}=\dfrac{3}{2}=1{,}5$ : il y a $1{,}5$ fois plus de filles que de garçons, soit un rapport de $3$ filles pour $2$ garçons.
c) La classe compte $18+12=30$ élèves. Filles : $\dfrac{18}{30}=0{,}6=60\,\%$. Garçons : $\dfrac{12}{30}=0{,}4=40\,\%$.
d) Par différence : $60-40=20$, soit $20$ points de pourcentage d'écart. Par rapport : $\dfrac{60}{40}=1{,}5$, soit $50\,\%$ de plus. Les deux nombres, $20$ points et $+50\,\%$, décrivent le même couple $(60\,\% ; 40\,\%)$ : le premier par différence, le second par rapport.

Entraînement en série : six couples, les mêmes trois cases à remplir — différence, rapport, variation en pourcentage — et une question de plus à la fin. Au sixième, ce sera devenu un réflexe.

À toi de jouer

1. $a=140$, $b=100$.
$a-b=\underline{\hspace{1.1em}}$ ; $\dfrac{a}{b}=\underline{\hspace{1.1em}}$ ; variation de $b$ à $a$ : $\underline{\hspace{1.1em}}\,\%$.
Corrigé

$140-100=40$ ; $\dfrac{140}{100}=1{,}4$ ; $1{,}4=1+0{,}4$ donc $+40\,\%$.

2. $a=180$, $b=150$.
$a-b=\underline{\hspace{1.1em}}$ ; $\dfrac{a}{b}=\underline{\hspace{1.1em}}$ ; variation de $b$ à $a$ : $\underline{\hspace{1.1em}}\,\%$.
Corrigé

$180-150=30$ ; $\dfrac{180}{150}=1{,}2$ ; donc $+20\,\%$. Contrôle : $150\times 1{,}2=180$.

3. $a=90$, $b=120$.
$a-b=\underline{\hspace{1.1em}}$ ; $\dfrac{a}{b}=\underline{\hspace{1.1em}}$ ; variation de $b$ à $a$ : $\underline{\hspace{1.1em}}\,\%$.
Corrigé

$90-120=-30$ ; $\dfrac{90}{120}=0{,}75$ ; $0{,}75=1-0{,}25$ donc $-25\,\%$. Le rapport est inférieur à $1$ : c'est une baisse.

4. $a=25$, $b=20$.
$a-b=\underline{\hspace{1.1em}}$ ; $\dfrac{a}{b}=\underline{\hspace{1.1em}}$ ; variation de $b$ à $a$ : $\underline{\hspace{1.1em}}\,\%$.
Corrigé

$25-20=5$ ; $\dfrac{25}{20}=1{,}25$ ; donc $+25\,\%$.

5. $a=84$, $b=105$.
$a-b=\underline{\hspace{1.1em}}$ ; $\dfrac{a}{b}=\underline{\hspace{1.1em}}$ ; variation de $b$ à $a$ : $\underline{\hspace{1.1em}}\,\%$.
Corrigé

$84-105=-21$ ; $\dfrac{84}{105}=0{,}8$ ; $0{,}8=1-0{,}2$ donc $-20\,\%$. Contrôle : $105\times 0{,}8=84$.

6. $a=350$, $b=7$.
$a-b=\underline{\hspace{1.1em}}$ ; $\dfrac{a}{b}=\underline{\hspace{1.1em}}$ ; variation de $b$ à $a$ : $\underline{\hspace{1.1em}}\,\%$.
Laquelle des deux comparaisons est la plus parlante ici ?
Corrigé

$350-7=343$ ; $\dfrac{350}{7}=50$ ; $50=1+49$ donc $+4\,900\,\%$.
Quand le rapport est aussi grand, on préfère dire « $50$ fois plus » : le pourcentage devient illisible, et l'écart de $343$ ne dit rien tant qu'on ne connaît pas l'ordre de grandeur du point de départ.

Sujets type contrôle, avec les pièges dedans. Points de pourcentage, hausses qui s'enchaînent, formulations trompeuses : c'est exactement ce que ton professeur va mettre. Rédige en annonçant à chaque fois quelle comparaison tu fais.

À toi de jouer

1. Deux lycées. Le lycée A compte $1\,250$ élèves, dont $75$ en section européenne. Le lycée B compte $800$ élèves, dont $56$ en section européenne.
a) Calcule la part d'élèves en section européenne dans chaque lycée, en pourcentage.
b) Compare ces deux parts par une comparaison additive. Donne l'unité exacte.
c) Compare-les par une comparaison multiplicative, en donnant le taux arrondi au dixième.
d) Un article titre : « le lycée B fait mieux de $1\,\%$ ». Corrige la phrase.
Corrigé

a) Lycée A : $\dfrac{75}{1\,250}=0{,}06=6\,\%$. Lycée B : $\dfrac{56}{800}=0{,}07=7\,\%$.
b) $7-6=1$ : le lycée B a $1$ point de pourcentage de plus que le lycée A.
c) $\dfrac{7}{6}\approx 1{,}1667$, soit environ $+16{,}7\,\%$ : la part du lycée B dépasse celle du lycée A d'environ $16{,}7\,\%$.
d) La phrase confond points et pour cent. Il faut écrire « le lycée B fait mieux de $1$ point » ou « de $16{,}7\,\%$ environ ». Écrire « $1\,\%$ » est faux dans les deux lectures.

2. Deux augmentations. Le salaire de X passe de $1\,450$ € à $1\,508$ €, celui de Y de $2\,200$ € à $2\,266$ €.
a) Compare les deux hausses par une comparaison additive.
b) Compare-les par une comparaison multiplicative, et donne les taux en pourcentage.
c) « Qui a été le mieux augmenté ? » Explique pourquoi la question, telle quelle, n'a pas de réponse unique.
Corrigé

a) X : $1\,508-1\,450=58$ €. Y : $2\,266-2\,200=66$ €. Y gagne $66-58=8$ € de plus que X : en euros, c'est Y le mieux servi.
b) X : $\dfrac{1\,508}{1\,450}=1{,}04$, soit $+4\,\%$. Y : $\dfrac{2\,266}{2\,200}=1{,}03$, soit $+3\,\%$. En pourcentage, c'est X. Contrôles : $1\,450\times 1{,}04=1\,508$ et $2\,200\times 1{,}03=2\,266$.
c) Parce que les deux comparaisons donnent deux gagnants différents et qu'aucune n'est fausse. La comparaison additive mesure le pouvoir d'achat gagné en euros ; la comparaison multiplicative mesure l'effort de l'employeur rapporté au salaire de départ. Il faut préciser « en euros » ou « en pourcentage ».

3. Deux titres de presse. Dans une région, le taux de chômage passe de $8\,\%$ à $6\,\%$. Un journal titre « le chômage recule de $2$ points », un autre « le chômage recule de $25\,\%$ ».
a) Justifie chacun des deux titres par un calcul.
b) Les deux titres sont-ils compatibles ?
c) Un troisième journal titre « le chômage recule de $2\,\%$ ». Pourquoi ce titre est-il fautif ?
Corrigé

a) Comparaison additive : $6-8=-2$, soit un recul de $2$ points de pourcentage. Comparaison multiplicative : $\dfrac{6}{8}=0{,}75=1-0{,}25$, soit $-25\,\%$.
b) Oui, parfaitement : ce sont les deux comparaisons du même couple $(8\,\% ; 6\,\%)$. L'une soustrait les deux taux, l'autre les divise.
c) Parce qu'il annonce le résultat d'une soustraction (comparaison additive) avec l'unité de la comparaison multiplicative. « $-2\,\%$ » signifierait un rapport de $0{,}98$, donc un taux final de $8\times 0{,}98 = 7{,}84\,\%$ — ce qui n'est pas le cas. Le mot juste pour une différence de deux taux est « point ».

4. Le prix qui bouge deux fois. Un article coûte $90$ €.
a) Il augmente de $10\,\%$, puis de nouveau de $10\,\%$. Calcule le prix final, puis compare-le au prix initial par un rapport. Le prix a-t-il augmenté de $20\,\%$ ?
b) Reprends le prix de $90$ €. Il augmente de $20\,\%$, puis baisse de $20\,\%$. Calcule le prix final, puis compare-le au prix initial. Retrouve-t-on $90$ € ?
Corrigé

a) $90\times 1{,}10 = 99$, puis $99\times 1{,}10 = 108{,}9$ €. Comparaison multiplicative : $\dfrac{108{,}9}{90}=1{,}21$, soit $+21\,\%$ et non $+20\,\%$. Les coefficients se multiplient ($1{,}10\times 1{,}10=1{,}21$), les taux ne s'additionnent pas.
b) $90\times 1{,}20 = 108$, puis $108\times 0{,}80 = 86{,}4$ €. Comparaison multiplicative : $\dfrac{86{,}4}{90}=0{,}96$, soit $-4\,\%$. On ne revient pas à $90$ € : la baisse de $20\,\%$ s'applique à $108$ €, pas à $90$ €. La référence a changé entre les deux étapes.

5. Deux affiches de soldes. Un article vaut $80$ €. Le magasin A affiche « nos prix baissent de $30\,\%$ ». Le magasin B affiche « nos prix passent à $30\,\%$ du prix d'origine ».
a) Calcule le prix payé dans chaque magasin.
b) Compare les deux prix par une comparaison additive, puis par une comparaison multiplicative (arrondie au centième).
c) Rédige en une phrase la différence entre « baisser de $30\,\%$ » et « passer à $30\,\%$ ».
Corrigé

a) Magasin A : baisser de $30\,\%$, c'est multiplier par $1-0{,}30=0{,}70$, donc $80\times 0{,}70 = 56$ €. Magasin B : passer à $30\,\%$, c'est multiplier par $0{,}30$, donc $80\times 0{,}30 = 24$ €.
b) Additive : $56-24=32$ € d'écart. Multiplicative : $\dfrac{56}{24}\approx 2{,}33$ : le prix de A vaut environ $2{,}33$ fois celui de B.
c) « Baisser de $30\,\%$ » retire $30\,\%$ au prix, il en reste $70\,\%$ ; « passer à $30\,\%$ » fixe le nouveau prix à $30\,\%$ du prix d'origine, c'est-à-dire une baisse de $70\,\%$. Le mot « de » annonce l'écart, le mot « à » annonce la valeur d'arrivée.

Pour les curieux. On quitte les nombres pour les expressions : comparer, en algèbre, c'est étudier le signe d'une différence ou la position d'un rapport par rapport à $1$. C'est le geste que tu utiliseras toute l'année de première.

À toi de jouer

1. On veut comparer $x^{2}+1$ et $2x$ pour tout réel $x$.
a) Calcule et réduis la différence $\left(x^{2}+1\right)-2x$.
b) Reconnais une forme factorisée de cette expression.
c) Quel est son signe ? Conclus.
d) Pour quelle valeur de $x$ a-t-on l'égalité ?
Corrigé

a) $\left(x^{2}+1\right)-2x = x^{2}-2x+1$.
b) $x^{2}-2x+1=(x-1)^{2}$.
c) Un carré est positif ou nul : $(x-1)^{2}\geqslant 0$ pour tout réel $x$. La différence étant positive ou nulle, on a $x^{2}+1 \geqslant 2x$ pour tout réel $x$.
d) L'égalité a lieu quand $(x-1)^{2}=0$, c'est-à-dire pour $x=1$ (et on vérifie : $1^{2}+1=2$ et $2\times 1 = 2$).

2. On compare $x$ et $x^{2}$.
a) Calcule $x^{2}-x$ et factorise.
b) Étudie le signe de ce produit selon $x$.
c) Déduis-en, pour $x \lt 0$, pour $0 \lt x \lt 1$ puis pour $x \gt 1$, lequel de $x$ ou $x^{2}$ est le plus grand. Que se passe-t-il en $x=0$ et en $x=1$ ?
d) Vérifie sur $x=-2$, sur $x=0{,}5$ et sur $x=2$.
Corrigé

a) $x^{2}-x = x(x-1)$.
b) Le produit s'annule en $0$ et en $1$. Il est positif pour $x \lt 0$, négatif pour $0 \lt x \lt 1$, positif pour $x \gt 1$.
c) Pour $x \lt 0$ la différence est positive, donc $x^{2} \gt x$. Pour $0 \lt x \lt 1$ elle est négative, donc $x^{2} \lt x$. Pour $x \gt 1$ elle est positive, donc $x^{2} \gt x$. En $x=0$ et en $x=1$ la différence est nulle : $x^{2}=x$.
d) $x=-2$ : $x^{2}=4 \gt -2$. $x=0{,}5$ : $x^{2}=0{,}25 \lt 0{,}5$. $x=2$ : $x^{2}=4 \gt 2$. Conforme.

3. Indices base 100. Le chiffre d'affaires d'une entreprise vaut $250$ k€ en 2024, $300$ k€ en 2025, $285$ k€ en 2026. On donne l'indice $100$ à l'année 2024.
a) Calcule les indices de 2025 et 2026.
b) Compare 2026 à 2025 par une comparaison multiplicative, et donne le taux en pourcentage.
c) De 2025 à 2026, l'indice perd $6$ unités. Est-ce une baisse de $6\,\%$ ? Justifie.
Corrigé

a) 2025 : $\dfrac{300}{250}\times 100 = 120$. 2026 : $\dfrac{285}{250}\times 100 = 114$.
b) $\dfrac{285}{300}=0{,}95=1-0{,}05$, soit $-5\,\%$ entre 2025 et 2026.
c) Non. $120-114=6$ est une comparaison additive : on a perdu $6$ points d'indice. La baisse en pourcentage est une comparaison multiplicative par rapport à 2025, et vaut $-5\,\%$. Le même piège que « points de pourcentage » contre « pour cent ».

4. Vers le taux d'accroissement. Soit la fonction affine $f$ définie par $f(x)=3x-2$.
a) Calcule $f(1)$ et $f(5)$.
b) Compare $f(5)$ et $f(1)$ par une différence, puis par un rapport.
c) Divise la différence des images par la différence des antécédents. Que reconnais-tu ?
d) Laquelle des deux comparaisons décrit le mieux une fonction affine ?
Corrigé

a) $f(1)=3\times 1-2=1$ et $f(5)=3\times 5-2=13$.
b) Différence : $13-1=12$. Pour le rapport, on vérifie d'abord que les deux images sont strictement positives : $f(1)=1 \gt 0$ et $f(5)=13 \gt 0$. Alors $\dfrac{13}{1}=13$.
c) $\dfrac{f(5)-f(1)}{5-1}=\dfrac{12}{4}=3$ : on retrouve le coefficient $m=3$ de $f(x)=3x-2$. C'est le taux d'accroissement de la fonction affine.
d) La comparaison additive : pour une fonction affine, chaque unité gagnée sur $x$ ajoute toujours $3$ à $f(x)$. Le rapport $\dfrac{f(5)}{f(1)}=13$, lui, dépend de l'endroit où on se place et ne dit rien de stable. Pour une fonction linéaire ($p=0$), le rapport de deux images n'est pas constant non plus, mais c'est alors $\dfrac{f(x)}{x}$ qui l'est et qui vaut $m$.

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