Mathématiques · 4ème · Exercice

Corrigés — Calculs littéraux 4ème

Chaque calcul est écrit en entier, avec la méthode qui permet de le retrouver et de le vérifier soi-même. Les cinq barèmes totalisent 20 points.

4ème Mathématiques Exercice
Durée 35 min par série
Barème Sur 20
Format PDF A4
Accès Gratuit
Un même programme de calcul appliqué à 4, à −2 et à 0,5 : il donne trois fois 3. Une quatrième colonne le fait tourner sur la lettre x et aboutit à 3 pour tous les nombres.

Ce que le corrigé donne

Chaque développement et chaque factorisation sont écrits en entier, et le corrigé rappelle la méthode qui permet de les vérifier soi-même : remplacer la lettre par un nombre dans les deux écritures.

Cette vérification ne démontre pas qu'un calcul est juste, mais elle prouve qu'il est faux — et c'est ce dont un élève a besoin quand il travaille seul.

Les démonstrations sont rédigées comme on les attend au tableau : choix de la lettre, écriture, réduction, conclusion.

Le barème de chaque série totalise 20 points, répartis 8, 6 et 6.

1 sur 5

Exercices 1 — les conventions d'écriture

Six écritures à connaitre par cœur, et le calcul d'une valeur par substitution.

Les six écritures, et pourquoi la convention existe.

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Les trois substitutions, et la valeur qui annule l'expression.

4x × 3x ne fait pas 12x : on multiplie aussi les lettres entre elles.

  • 3x
  • 5x
  • 6x²

Le barème, exercice par exercice total : 20 points

Exercice 1 — Six écritures à connaitre 8 points

Ces six écritures sont des automatismes : on les écrit sans réfléchir.

  • La convention n'est pas un caprice : elle évite une ambigüité qui n'existe qu'avec les lettres.
  • Les deux se confondent souvent, et un seul essai numérique suffit à les séparer.
  • Vérifier sur un nombre ne démontre rien, mais un désaccord suffit à repérer une erreur.

Exercice 2 — Questionnaire 6 points

Coche la bonne réponse.

  • Les trois premières portent sur l'écriture, la quatrième sur la substitution.
  • L'erreur vient d'un réflexe pris avec l'addition, où la lettre ne change pas.

Exercice 3 — Calculer une valeur 6 points

Remplace la lettre par le nombre, puis calcule.

  • On remplace, on calcule, on écrit le résultat. Le cas négatif et le cas fractionnaire sont ceux qui se ratent.
  • Chercher quand une expression vaut zéro, c'est déjà résoudre une équation.

2 sur 5

Exercices 2 — développer et réduire

Cinq produits à développer, et cinq calculs d'élèves dont quatre sont faux.

Les cinq développements, réduits.

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Les quatre corrections, et la vérification numérique.

Une vérification numérique coûte trente secondes et rattrape la plupart des erreurs de signe.

  • k(a + b)
  • (a + b)(c + d)
  • Les signes
  • Réduire

Le barème, exercice par exercice total : 20 points

Exercice 1 — Le tableau à compléter 8 points

Développe puis réduis chaque produit.

  • Les trois premiers emploient la distributivité simple, les deux derniers la distributivité double.
  • Compter les produits avant de calculer évite l'erreur la plus fréquente.

Exercice 2 — La chasse aux erreurs 6 points

Quatre de ces cinq calculs sont faux. Corrige-les.

  • Le seul calcul exact est le troisième.
  • Cette vérification ne démontre pas qu'un calcul est juste, mais elle prouve qu'il est faux — et c'est ce dont on a besoin.

Exercice 3 — Développer et réduire 6 points

Écris chaque étape.

  • On développe chaque produit séparément, puis on regroupe les termes de même degré.
  • Une vérification numérique coûte trente secondes et rattrape la plupart des erreurs de signe.

3 sur 5

Exercices 3 — factoriser

Somme ou produit, facteur commun, et la vraie raison de factoriser.

Le classement des six expressions.

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Les quatre factorisations, et leur vérification.

On cherche le plus grand nombre qui divise tous les coefficients.

  • Somme
  • Produit
  • Facteur commun
  • Vérifier

Le barème, exercice par exercice total : 20 points

Exercice 1 — Somme ou produit 8 points

Range chaque expression dans la bonne colonne.

  • On regarde la dernière opération qu'on effectuerait si l'on calculait : c'est elle qui donne la nature de l'expression.
  • La nature d'une expression est une question de forme, et non de valeur.

Exercice 2 — Le texte 6 points

Lis le texte, puis réponds.

  • C'est la seule vraie raison de factoriser, et elle servira toute la scolarité.
  • On cherche le plus grand nombre qui divise tous les coefficients.

Exercice 3 — Factoriser 6 points

Écris chaque résultat sous forme de produit.

  • À chaque fois, le plus grand facteur commun aux coefficients.
  • Vérifier une factorisation coûte une ligne : on redéveloppe.

4 sur 5

Exercices 4 — un programme de calcul

Trois essais donnent le même résultat. Cela ne prouve rien.

Les valeurs de chaque étape, en partant de 4.

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La démonstration sur la lettre, étape par étape.

C'est la différence entre constater et démontrer.

  • Essayer
  • Conjecturer
  • Démontrer
  • Modifier

Le barème, exercice par exercice total : 20 points

Exercice 1 — Le programme 8 points

Suis le programme en partant de 4, puis réponds.

  • On applique les étapes dans l'ordre, sans sauter la dernière.
  • Trois essais ne démontrent rien, mais ils suggèrent : c'est une conjecture.
  • C'est la différence entre constater et démontrer, et c'est tout l'objet du calcul littéral.

Exercice 2 — De l'essai à la preuve 6 points

Observe la chaîne, puis réponds.

  • La dernière étape est celle qui fait disparaitre la lettre : c'est elle qui explique tout.
  • Une seule ligne de calcul littéral remplace une infinité d'essais.

Exercice 3 — Un autre programme 6 points

Même travail, avec un autre programme.

  • Le calcul littéral fait le travail d'un nombre infini d'essais.
  • Savoir modifier un programme pour obtenir un résultat voulu, c'est le comprendre.

5 sur 5

Exercices 5 — démontrer avec des lettres

L'exemple du programme, les quatre usages, et un contre-exemple.

La démonstration, et ses deux variantes selon le choix de la lettre.

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Les quatre usages, et le contre-exemple.

Un seul contre-exemple suffit à réfuter ; aucun exemple ne suffit à démontrer.

  • Traduire
  • Démontrer
  • Réfuter
  • Modéliser

Le barème, exercice par exercice total : 20 points

Exercice 1 — Une démonstration lue en entier 8 points

Lis la démonstration, puis réponds.

  • Un bon choix de lettre ne change pas la vérité d'une démonstration, il en change la longueur.
  • C'est le meilleur choix des trois, et il vaut la peine d'être remarqué.
  • Une démonstration littérale vaut pour tout ce que la lettre représente : c'est sa force.

Exercice 2 — Les quatre usages 6 points

Observe la carte, puis réponds.

  • Ce sont les mots du programme, et ils valent la peine d'être retenus tels quels.
  • Réfuter est beaucoup plus facile que démontrer, et c'est une asymétrie qu'il faut connaitre.

Exercice 3 — Réfuter 6 points

Réponds par des phrases complètes.

  • Tous les nombres entre 0 et 1 conviennent : leur carré est plus petit qu'eux.
  • Un seul contre-exemple suffit à réfuter une affirmation générale, alors qu'aucun exemple ne suffit à la démontrer.

Ce que le générateur refuse sur cet article

Un barème qui ne totaliserait pas 20 points, ou une réponse longue à laquelle on n'aurait laissé qu'une ou deux lignes.

Un développement dont les deux écritures ne coïncideraient pas en douze valeurs rationnelles — entiers, négatifs, fractions et zéro.

Une factorisation qui ne se referait pas par développement.

Un tableau sans une case à remplir par ligne, ou une case vide sans réponse.

Une chasse à l'erreur dont la ligne juste ne le serait plus : le contrôle recalcule cette ligne-là.

Un programme de calcul dont les valeurs affichées ne seraient pas celles qu'on obtient réellement, étape par étape, en partant de 4.

Une carte mentale qui n'énumérerait pas les quatre usages du calcul littéral dans les mots du programme.

Un trait d'union employé comme signe moins devant un nombre : « -5 » et « −5 » se ressemblent à l'écran et se distinguent à l'impression.

Un défaut du vérificateur corrigé au passage

Le vérificateur recalcule toute chaîne « a = b = c » trouvée dans un texte, et saute celles qui appartiennent à une expression littérale — dans « x + 17 = 45 », « 17 = 45 » n'est pas une égalité arithmétique.

Mais sa règle exigeait une lettre juste avant la chaîne, et ne prévoyait pas l'exposant : dans « 4x² + 8 = 4(x² + 2) », le « ² » masquait la lettre, et le vérificateur signalait une fausse erreur. La règle accepte désormais un exposant. Mesure faite sur les 146 modules du site : aucune vraie vérification n'est perdue.

Méthode et vérification

Contenu produit à partir du programme de mathématiques du cycle 4 en vigueur pour la classe de quatrième en 2026-2027 : arrêté du 9 novembre 2015 modifié, BOEN n° 31 du 30 juillet 2020. Le nouveau programme (arrêté du 18 février 2026) ne s'appliquera à la quatrième qu'à la rentrée 2027-2028, en vertu de son article 3 — vérifié au Bulletin officiel. Le moteur `calcul_litteral_4eme` calcule tous les développements, factorisations et valeurs, et vérifie chaque identité en l'évaluant en douze points rationnels ; chaque programme de calcul est éprouvé sur la lettre et sur une douzaine de nombres, qui doivent tomber d'accord.

Rédaction : Fiches Scolaires Mise à jour :
  • Programme de mathématiques du cycle 4, arrêté du 9 novembre 2015 modifié — BOEN n° 31 du 30 juillet 2020, thème A.
  • Arrêté du 18 février 2026 fixant les programmes de français et de mathématiques du cycle 4 — BOEN n° 10 du 5 mars 2026, article 3 (calendrier d'application).

Questions fréquentes

À quoi sert le calcul littéral en 4ème ?
À quatre choses, que le programme énumère : traduire une propriété générale, démontrer un résultat général, valider ou réfuter une conjecture, et modéliser une situation. L'exemple donné par le programme lui-même est que la somme de trois entiers consécutifs est un multiple de trois — cela se démontre en une ligne avec des lettres, et ne se démontre par aucun nombre d'essais.
Comment vérifier un développement tout seul ?
En remplaçant la lettre par un nombre dans les deux écritures : le produit et sa forme développée doivent donner le même résultat. Prendre x = 2 ou x = 10, et éviter x = 0 et x = 1, qui laissent passer beaucoup de fautes. Cette vérification ne prouve pas qu'un calcul est juste, mais elle prouve qu'il est faux.
Quelle différence entre 2x et x² ?
2x est une somme déguisée : c'est x + x. x² est un produit : c'est x × x. Pour x = 3, le premier vaut 6 et le second 9. Un seul essai numérique suffit à les séparer, et c'est la confusion la plus fréquente du chapitre.
Le programme de mathématiques de 4ème change-t-il en 2026 ?
Non, pas pour la quatrième. Le nouveau programme du cycle 4 (arrêté du 18 février 2026) s'applique à la cinquième dès la rentrée 2026, mais à la quatrième seulement à la rentrée 2027 et à la troisième en 2028. Ces fiches suivent donc le programme en vigueur, et signalent les trois changements à venir : la distributivité double et l'identité a² − b² passeront en troisième, et le tableur entrera explicitement dans le chapitre.

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