Comprendre et modéliser un problème
Analyse de l'énoncé
Commencez toujours par une lecture attentive de l'énoncé. Ne lisez pas une seule fois, mais plusieurs fois, en vous posant des questions.
- Identification des données connues : Quels sont les chiffres, les quantités, les informations qui vous sont donnés ? Surlignez-les ou notez-les. Par exemple, si l'on parle d'un prix de départ et d'une réduction, ce sont des données connues.
- Identification de l'inconnue : Qu'est-ce que le problème vous demande de trouver ? C'est la question centrale. Il n'y a souvent qu'une ou deux inconnues principales.
- Reformulation du problème : Essayez de raconter le problème avec vos propres mots, plus simplement. Cela aide à s'assurer que vous avez bien saisi l'essence de la situation. Une bonne reformulation est le signe d'une bonne compréhension.
Exemple : "Un agriculteur possède un champ rectangulaire de 50 mètres de long. Il veut le clôturer et sait qu'il a besoin de 180 mètres de clôture. Quelle est la largeur de son champ ?"
- Données connues : Longueur = 50 m, Périmètre = 180 m.
- Inconnue : Largeur du champ.
- Reformulation : Je connais la longueur d'un rectangle et son périmètre, je dois trouver sa largeur.
Choix des variables et des unités
Une fois le problème compris, il faut le traduire en langage mathématique. Pour cela, on utilise des variables.
- Définition des variables : Attribuez une lettre (souvent , , , , etc.) à chaque inconnue. Précisez clairement ce que représente chaque variable. Par exemple : "Soit la longueur du champ en mètres, et la largeur du champ en mètres."
- Cohérence des unités : Assurez-vous que toutes les quantités sont exprimées dans les mêmes unités. Si vous avez des mètres et des centimètres, convertissez tout dans la même unité avant de commencer les calculs. La cohérence des unités est essentielle pour éviter des erreurs grossières.
- Notation mathématique : Utilisez les symboles mathématiques appropriés (, , , , , , , etc.).
- Domaine de validité des variables : Réfléchissez aux valeurs possibles pour vos variables. Une longueur ou une largeur, par exemple, ne peut pas être négative. Si vous trouvez m, c'est que quelque chose ne va pas. Donc, .
Exemple (suite) :
- Variables : Soit la largeur du champ en mètres. (La longueur m est déjà donnée).
- Unités : Tout est en mètres, donc c'est cohérent.
- Domaine de validité : .
Traduction en langage mathématique
C'est ici que le problème "réel" se transforme en un problème mathématique à résoudre.
- Mise en équation : Si le problème implique une égalité entre deux quantités. C'est la situation la plus fréquente. Une équation est une affirmation que deux expressions sont égales.
- Mise en inéquation : Si le problème implique une comparaison (plus grand que, plus petit que, au moins, au plus). Par exemple, "le coût ne doit pas dépasser 100 €".
- Mise en système : Si vous avez plusieurs inconnues et plusieurs relations entre elles. Par exemple, trouver le prix de deux articles différents alors que vous avez deux informations sur leurs prix combinés.
- Représentation graphique : Parfois, un dessin ou un graphique peut aider à visualiser le problème et à en déduire des relations.
Exemple (suite) : Le périmètre d'un rectangle est donné par la formule . On sait que et . Donc, on peut écrire l'équation : . C'est une équation du premier degré à une inconnue .


