1. Notion de nombre relatif
Un nombre relatif est un nombre muni d'un signe. Il peut être positif (ex : ), négatif (ex : ) ou nul ().
Les nombres relatifs permettent de représenter des situations opposées : une température de , une altitude de m, une dette de €, etc.
L'ensemble des nombres relatifs est noté . Il contient (les entiers naturels).
2. Repérage sur une droite graduée
Sur une droite graduée, les nombres positifs se placent à droite de zéro et les nombres négatifs à gauche. Plus un nombre est à droite, plus il est grand.
Ainsi, pour tout nombre négatif , on a , et pour tout nombre positif , on a .
3. Valeur absolue et opposé
La valeur absolue d'un nombre relatif , notée , est sa distance à zéro sur la droite graduée. Elle est toujours positive ou nulle.
Exemples : , , .
L'opposé d'un nombre est le nombre . Deux nombres opposés ont la même valeur absolue et des signes contraires.
Exemple : l'opposé de est ; l'opposé de est .
4. Comparaison et ordre des nombres relatifs
Pour comparer deux nombres relatifs :
- Tout nombre positif est supérieur à tout nombre négatif.
- Entre deux nombres négatifs, le plus grand est celui qui a la plus petite valeur absolue (le plus proche de zéro).
- Entre deux nombres positifs, le plus grand est celui qui a la plus grande valeur absolue.
Exemple : car , donc est plus proche de .
5. Addition et soustraction de nombres relatifs
Pour additionner deux nombres relatifs :
- Même signe : on additionne les valeurs absolues et on garde le signe commun.
- Signes contraires : on soustrait la plus petite valeur absolue de la plus grande et on garde le signe du nombre ayant la plus grande valeur absolue.
Pour soustraire un nombre relatif, on ajoute son opposé :
Exemples : ; ; .
6. Multiplication et division de nombres relatifs
Pour multiplier ou diviser deux nombres relatifs, on applique la règle des signes :
- et
- et
- et
- et
Exemple : ; .
Remarque : le produit de deux nombres de même signe est toujours positif ; de signes contraires, toujours négatif.
7. Repérage dans le plan (coordonnées)
Dans un repère orthogonal , tout point est repéré par ses coordonnées où est l'abscisse et est l'ordonnée. Ces coordonnées peuvent être des nombres relatifs.
Exemple : le point se trouve à 3 unités à gauche de l'axe des ordonnées et 2 unités au-dessus de l'axe des abscisses.