site2wouf.fr : Le programme du jour

Les mathématiciens manipulent parfois de grands nombres, mais jamais dans leurs revenus.

Isaac Asimov (sur Mon tshirt!)

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💡 Principe, méthode et clés du problème

🔢 Le problème

« Choisis un nombre, multiplie par 6, retranche le double du nombre choisi, ajoute 10, retranche le quadruple du nombre choisi. » On essaie avec 7 : on trouve 10. Avec 22 : encore 10. Avec n’importe quoi : toujours 10.

Reste la seule question qui compte : pourquoi ? Et surtout, comment en être sûr sans avoir essayé tous les nombres — puisqu’il y en a une infinité ?

🪜 Les trois questions

  • 1.Appliquer le programme à deux nombres. Du calcul, rien de plus — et tout le monde peut commencer.
  • 2.Conjecturer : que remarque-t-on ? C’est le moment où l’on formule une propriété, sans encore l’avoir prouvée.
  • 3.Démontrer : on appelle n le nombre choisi et on refait le calcul avec la lettre.

Cette progression est celle du brevet : l’exercice « programme de calcul » y revient presque chaque année, et il rapporte ses points sur la question 3, pas sur la question 1.

🔑 La clé

La lettre n ne désigne pas « un nombre inconnu qu’il faudrait trouver » : elle désigne n’importe lequel. Refaire le calcul avec n, c’est le faire pour tous les nombres à la fois — et c’est pour cela qu’une seule ligne d’algèbre vaut mieux qu’un million d’essais.

Le reste suit : si l’expression finale est un nombre, le résultat est constant ; si c’est 3n, il vaut toujours le triple ; si c’est 3n − 6, on met 3 en facteur — 3(n − 2) — et l’on a démontré que le résultat est toujours un multiple de 3.

Attention : une fiche sur six est un piège. Deux programmes y donnent le même résultat sur les deux nombres proposés — et divergent ensuite. Ceux qui répondent « ils sont toujours égaux » après deux essais tombent dedans, et c’est fait exprès : c’est la seule façon d’apprendre pour de bon qu’un exemple ne démontre rien.

🖨 Support imprimable

Chaque fiche est téléchargeable au format PDF : l’énoncé en page 1, la correction au verso — tableau de calcul, colonne d’expressions littérales et conclusion rédigée. La source LaTeX est également disponible.

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Fiche n°
— fiche du jour, samedi 17 octobre 2026

Le programme, et les trois questions :

Le programme de calcul

Voici un programme de calcul :
  1. Choisis un nombre.
  2. Multiplie par 3.
  3. Ajoute 10.
  4. Retranche le nombre choisi.
  5. Retranche 7.
Réponds aux trois questions, dans l'ordre : la première se fait de tête, la dernière demande une démonstration.
  1. Applique ce programme au nombre 3, puis au nombre 16.
  2. Exprime le résultat en fonction du nombre choisi, appelé n.
  3. Quel nombre faut-il choisir pour obtenir 15 ? Justifie par un calcul, pas par essais successifs.
Fais tes calculs au brouillon, puis rédige.
📄 Voir la correction de l'activité du jour

🔢 Catalogue complet : 400 fiches

Explorez l'intégralité de la collection. Chaque fiche donne un programme de calcul à appliquer, une observation à formuler, puis une démonstration à mener avec la lettre n.

📍 Vous consultez actuellement la fiche n°248

📚 À propos de cette collection

Ces 400 fiches proposent chacune un programme de calcul — une suite d'opérations à appliquer à un nombre que l'on choisit soi-même.

Elles suivent toutes la même progression : on applique, on conjecture, on démontre. C'est exactement l'exercice que le brevet propose presque chaque année, et il rapporte ses points sur la dernière question.

Chaque fiche est accompagnée de sa correction complète au format PDF — tableau de calcul, colonne d'expressions littérales, conclusion rédigée — ainsi que de sa source LaTeX.

✍️ Six familles : le résultat est toujours le même nombre ; il vaut toujours un multiple du nombre choisi ; il s'écrit an + b et l'on demande quel nombre choisir pour obtenir une valeur donnée ; il est toujours un multiple de 3, de 4, de 5 ; deux programmes sont équivalents ; et enfin les fiches piège.

⚠️ Le piège que la série vous tend : une fiche sur six présente deux programmes qui donnent le même résultat sur les deux nombres proposés — et divergent partout ailleurs. Ce n'est pas un hasard, c'est construit : la différence des deux programmes vaut exactement (n − r)(n − s), où r et s sont précisément les deux nombres que l'énoncé fait essayer. Un exemple ne prouve jamais qu'une propriété est vraie ; un seul contre-exemple suffit à prouver qu'elle est fausse.

🎓 Utilisation pédagogique : le programme de calcul est le meilleur prétexte du cycle 4 pour faire vivre la lettre. L'élève y découvre que n ne désigne pas un nombre à trouver, mais n'importe lequel — et que refaire le calcul avec n, c'est le faire pour tous les nombres à la fois. En rituel, en devoir maison ou en préparation au brevet.

⚙️ Le générateur calcule l'expression littérale, il ne la devine pas : chaque programme est appliqué à un polynôme en n tenu sous forme exacte, si bien que la colonne d'expressions du corrigé est le calcul. Les 400 fiches ont ensuite été recontrôlées par une méthode entièrement différente — en rejouant chaque programme sur 40 valeurs, négatives et zéro compris, à partir des phrases françaises de l'énoncé : 74 806 vérifications, aucun écart.

// Remarques, codes, note de version etc...

Le générateur de cette activité (html, svg, tex et pdf) est écrit en Python 3 ; les PDF sont composés avec LaTeX et les figures sont vectorielles. Mon travail est sous licence Creative commons.

N'hésitez pas à me contacter si vous detectez la moindre imperfection, ou si vous imaginez une amélioration potentielle !

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