Écriture fractionnaire ↔ décimale

Introduction à la conversion

BIENVENUE !
ÉCRITURE FRACTIONNAIRE ↔ DÉCIMALE
Conversion entre les deux formes des nombres rationnels

Découvrez comment passer de la forme fractionnaire à la forme décimale et vice-versa

Fraction
Décimal
Conversion

Définition des écritures fractionnaire et décimale

Formes d'écriture des nombres rationnels

DÉFINITION FONDAMENTALE
Définitions

Écriture fractionnaire : Un nombre rationnel s'exprime sous la forme \( \frac{a}{b} \) où a et b sont des entiers et b ≠ 0.

Écriture décimale : Un nombre rationnel s'exprime sous forme de nombre avec une virgule, pouvant être fini ou infini périodique.

a
b

Écriture fractionnaire

c,d₁d₂...dₙ...

Écriture décimale

Exemple : \( \frac{3}{4} = 0,75 \)

Conversion de fractionnaire à décimale

Méthode de conversion

MÉTHODE GÉNÉRALE
Procédure pas à pas
  1. 1 Effectuer la division du numérateur par le dénominateur
  2. 2 Continuer la division en ajoutant des zéros au dividende
  3. 3 Arrêter quand le reste devient nul (écriture finie) ou qu'une période se répète
EXEMPLES DÉTAILLÉS
Exemple 1 : Fraction avec écriture décimale finie
3
4
=
0,75

Justification : 3 ÷ 4 = 0,75 (division exacte)

Exemple 2 : Fraction avec écriture décimale périodique
2
3
=
0,̄6

Justification : 2 ÷ 3 = 0,666... (période : 6)

Détail de la conversion fractionnaire → décimale

Division posée

EXEMPLE DÉTAILLÉ : 5/8
Procédure de division

Convertir \( \frac{5}{8} \) en écriture décimale :

  • 5 ÷ 8 = 0 reste 5 → on place la virgule et on continue avec 50
  • 50 ÷ 8 = 6 reste 2 → on a 0,6
  • 20 ÷ 8 = 2 reste 4 → on a 0,62
  • 40 ÷ 8 = 5 reste 0 → on a 0,625
\( \frac{5}{8} = 0,625 \)

Cette écriture est finie car le reste devient nul.

EXEMPLE AVEC PÉRIODE : 7/12
Division avec période

Convertir \( \frac{7}{12} \) en écriture décimale :

  • 7 ÷ 12 = 0 reste 7 → on place la virgule et on continue avec 70
  • 70 ÷ 12 = 5 reste 10 → on a 0,5
  • 100 ÷ 12 = 8 reste 4 → on a 0,58
  • 40 ÷ 12 = 3 reste 4 → on a 0,583
  • 40 ÷ 12 = 3 reste 4 → on détecte la répétition !
\( \frac{7}{12} = 0,58\overline{3} \)

La période commence à partir du chiffre 3.

Conversion de décimale à fractionnaire

Méthodes de conversion

CAS DES ÉCRITURES DÉCIMALES FINIES
Méthode directe

Pour un nombre décimal fini, multiplier et diviser par la puissance de 10 appropriée :

\( 0,25 = \frac{25}{100} = \frac{1}{4} \)

On place le nombre complet (sans virgule) au numérateur, et une puissance de 10 au dénominateur selon le nombre de décimales.

CAS DES ÉCRITURES DÉCIMALES PÉRIODIQUES
Méthode algébrique

Soit \( x = 0,\overline{6} \). Alors :

  • \( x = 0,666... \)
  • \( 10x = 6,666... \)
  • \( 10x - x = 6,666... - 0,666... = 6 \)
  • \( 9x = 6 \)
  • \( x = \frac{6}{9} = \frac{2}{3} \)
\( 0,\overline{6} = \frac{2}{3} \)

Détail de la conversion décimale → fractionnaire

Méthodes avancées

ÉCRITURE DÉCIMALE AVEC PARTIE ENTIERE ET PÉRIODE
Exemple : Convertir 2,̄45

Soit \( x = 2,\overline{45} = 2,454545... \)

On isole la partie périodique : \( x = 2 + 0,\overline{45} \)

Pour \( y = 0,\overline{45} \) :

  • \( 100y = 45,4545... \)
  • \( y = 0,4545... \)
  • \( 100y - y = 45 \)
  • \( 99y = 45 \)
  • \( y = \frac{45}{99} = \frac{5}{11} \)

Donc \( x = 2 + \frac{5}{11} = \frac{22}{11} + \frac{5}{11} = \frac{27}{11} \)

\( 2,\overline{45} = \frac{27}{11} \)
ÉCRITURE DÉCIMALE AVEC PARTIE NON PÉRIODIQUE
Exemple : Convertir 0,12̄3

Soit \( x = 0,12\overline{3} = 0,12333... \)

On peut écrire : \( x = 0,12 + 0,00\overline{3} \)

On a \( 0,12 = \frac{12}{100} \)

Pour \( y = 0,00\overline{3} \) :

  • \( 1000y = 3,333... \)
  • \( 100y = 0,333... \)
  • \( 1000y - 100y = 3 \)
  • \( 900y = 3 \)
  • \( y = \frac{3}{900} = \frac{1}{300} \)

Donc \( x = \frac{12}{100} + \frac{1}{300} = \frac{36}{300} + \frac{1}{300} = \frac{37}{300} \)

\( 0,12\overline{3} = \frac{37}{300} \)

Critères pour déterminer le type d'écriture

Théorème fondamental

CONDITIONS POUR UNE ÉCRITURE DÉCIMALE FINIE
Théorème

Une fraction irréductible \( \frac{p}{q} \) a une écriture décimale finie si et seulement si le dénominateur q, lorsqu'on le décompose en facteurs premiers, ne contient que les facteurs 2 et 5.

\( \frac{p}{q} \text{ a une écriture décimale finie} \Leftrightarrow q = 2^m \times 5^n \text{ avec } m,n \in \mathbb{N} \)
EXEMPLES
Fractions avec écriture décimale finie
  • \( \frac{3}{8} = \frac{3}{2^3} \) → 0,375 (finie)
  • \( \frac{7}{20} = \frac{7}{2^2 \times 5} \) → 0,35 (finie)
  • \( \frac{1}{16} = \frac{1}{2^4} \) → 0,0625 (finie)
Fractions avec écriture décimale périodique
  • \( \frac{1}{3} = 0,\overline{3} \) (périodique)
  • \( \frac{2}{7} = 0,\overline{285714} \) (périodique)
  • \( \frac{5}{12} = 0,41\overline{6} \) (périodique)

Exemples de conversions complètes

Conversion dans les deux sens

EXEMPLE 1 : Fraction → Décimal
Convertir \( \frac{7}{16} \) en décimal

Effectuons la division : 7 ÷ 16

  • 7 ÷ 16 = 0 reste 7 → 0,
  • 70 ÷ 16 = 4 reste 6 → 0,4
  • 60 ÷ 16 = 3 reste 12 → 0,43
  • 120 ÷ 16 = 7 reste 8 → 0,437
  • 80 ÷ 16 = 5 reste 0 → 0,4375
\( \frac{7}{16} = 0,4375 \)
EXEMPLE 2 : Décimal → Fraction
Convertir 0,875 en fraction

Le nombre a 3 décimales, donc :

\( 0,875 = \frac{875}{1000} = \frac{875 \div 125}{1000 \div 125} = \frac{7}{8} \)

Vérification : \( 7 \div 8 = 0,875 \) ✓

EXEMPLE 3 : Décimal périodique → Fraction
Convertir 0,̄27 en fraction

Soit \( x = 0,\overline{27} \)

Alors \( 100x = 27,\overline{27} \)

Et \( x = 0,\overline{27} \)

Donc \( 100x - x = 27 \)

\( 99x = 27 \)

\( x = \frac{27}{99} = \frac{3}{11} \)

Applications concrètes

Utilisations dans la vie courante

SITUATIONS RÉELLES
Exemple : Calcul de remise

Un magasin propose une remise de 1/4 (soit 0,25 ou 25%) sur un article à 80€ :

\( \frac{1}{4} = 0,25 \)

Montant de la remise : \( 80 \times 0,25 = 20 \)€

Prix après remise : \( 80 - 20 = 60 \)€

EXEMPLE : PROPORTIONS
Exemple : Recette de cuisine

Une recette nécessite 3/5 de litre de lait. En décimal, cela fait :

\( \frac{3}{5} = 0,6 \) litre

Soit 600 ml de lait.

EXEMPLE : TAUX ET POURCENTAGES
Exemple : Taux d'intérêt

Un taux d'intérêt de 3/8 (soit 0,375) correspond à 37,5% :

\( \frac{3}{8} = 0,375 = 37,5\% \)

Méthodologie de conversion

Procédure pas à pas

FRACTION → DÉCIMAL
Étapes de la conversion
  1. 1 Simplifier la fraction si possible
  2. 2 Effectuer la division posée du numérateur par le dénominateur
  3. 3 Observer le comportement des restes
  4. 4 Si reste nul → écriture finie, si reste se répète → écriture périodique
DÉCIMAL → FRACTION
Étapes de la conversion
  1. 1 Identifier le type d'écriture décimale (finie ou périodique)
  2. 2 Pour décimale finie : placer le nombre sans virgule sur la bonne puissance de 10
  3. 3 Pour décimale périodique : utiliser la méthode algébrique
  4. 4 Simplifier la fraction obtenue

Erreurs fréquentes à éviter

Pièges à éviter

ERREURS DE CONVERSION FRACTION → DÉCIMAL
Erreurs typiques
  • 1 Arrêter la division trop tôt sans vérifier s'il y a une période
  • 2 Confondre la virgule et le point dans certaines calculatrices
  • 3 Oublier de simplifier la fraction avant la conversion
ERREURS DE CONVERSION DÉCIMAL → FRACTION
Erreurs typiques
  • 1 Ne pas identifier correctement la période dans un nombre décimal
  • 2 Se tromper dans la multiplication par la puissance de 10 appropriée
  • 3 Oublier de simplifier la fraction finale
EXEMPLE SPÉCIAL
Deux écritures pour un même nombre

Le nombre 1 peut s'écrire :

  • \( 1 = 1,000... \) (écriture décimale finie)
  • \( 1 = 0,999... = 0,\overline{9} \) (écriture décimale périodique)

Preuve : Soit \( x = 0,\overline{9} \), alors \( 10x = 9,\overline{9} \), donc \( 10x - x = 9 \), donc \( 9x = 9 \), donc \( x = 1 \).

Vérifiez toujours votre conversion en effectuant l'opération inverse !

Exercice d'application

Problème complet

ÉNONCÉ
Exercice

Soit le nombre rationnel \( x = \frac{17}{15} \).

1. Déterminer son écriture décimale.

2. Expliquer pourquoi cette écriture est périodique.

3. Convertir cette écriture décimale en fraction pour vérifier.

4. Comparer avec l'écriture décimale de \( y = \frac{17}{20} \).

Solution de l'exercice

Correction détaillée

RÉPONSE 1 : ÉCRITURE DÉCIMALE DE x
Division de 17 par 15

Effectuons la division :

  • 17 ÷ 15 = 1 reste 2 → 1,
  • 20 ÷ 15 = 1 reste 5 → 1,1
  • 50 ÷ 15 = 3 reste 5 → 1,13
  • 50 ÷ 15 = 3 reste 5 → 1,133...
\( \frac{17}{15} = 1,1\overline{3} = 1,1333... \)
RÉPONSE 2 : JUSTIFICATION DE LA PÉRIODICITÉ
Analyse du dénominateur

\( 15 = 3 \times 5 \)

Le dénominateur contient le facteur premier 3 (différent de 2 et 5).

Donc l'écriture décimale est nécessairement périodique.

RÉPONSE 3 : VÉRIFICATION PAR CONVERSION INVERSE
Conversion de 1,1̄3 en fraction

Soit \( z = 1,1\overline{3} = 1,1333... \)

On peut écrire : \( z = 1,1 + 0,0\overline{3} \)

Où \( 1,1 = \frac{11}{10} \)

Pour \( w = 0,0\overline{3} \) : \( 100w = 3,333... \) et \( 10w = 0,333... \)

Donc \( 90w = 3 \), donc \( w = \frac{3}{90} = \frac{1}{30} \)

Ainsi : \( z = \frac{11}{10} + \frac{1}{30} = \frac{33}{30} + \frac{1}{30} = \frac{34}{30} = \frac{17}{15} \)

✓ Vérifié !

RÉPONSE 4 : COMPARAISON AVEC y
Calcul de y = 17/20

\( 20 = 2^2 \times 5 \), donc l'écriture décimale est finie.

\( \frac{17}{20} = \frac{17 \times 5}{20 \times 5} = \frac{85}{100} = 0,85 \)

Contrairement à x, y a une écriture décimale finie car son dénominateur ne contient que les facteurs 2 et 5.

Résumé

Points clés

DÉFINITIONS ESSENTIELLES
Conversion fraction → décimal
  • Effectuer la division du numérateur par le dénominateur
  • Le résultat est fini si le dénominateur ne contient que les facteurs 2 et 5
  • Le résultat est périodique sinon
Conversion décimal → fraction
  • Pour un décimal fini : placer sur la bonne puissance de 10
  • Pour un décimal périodique : utiliser la méthode algébrique
  • Toujours simplifier la fraction obtenue
Critère pour écriture décimale finie
  • \( \frac{p}{q} \) (irréductible) a une écriture décimale finie si et seulement si \( q = 2^m \times 5^n \)
  • Sinon, l'écriture est périodique
La conversion entre les deux formes est toujours possible pour les nombres rationnels !

Conclusion

Félicitations !

FÉLICITATIONS !
MAÎTRISE DE LA CONVERSION
Vous savez maintenant convertir entre écriture fractionnaire et décimale !

Continuez à pratiquer pour renforcer vos compétences

Fraction
Décimal