Une fraction est dite simplifiée lorsqu’il n’existe pas de nombre entier autre que 1 qui divise à la fois son numérateur et son dénominateur.

1. Principe de la simplification

Simplifier une fraction consiste à diviser son numérateur et son dénominateur par un même nombre (appelé un diviseur commun) afin d’obtenir une fraction équivalente plus simple.

Exemple :
\(\frac{12}{18}\) peut être simplifiée car 12 et 18 ont un diviseur commun.

On peut diviser ces deux nombres par 6 :
\(\frac{12}{18} = \frac{12 \div 6}{18 \div 6} = \frac{2}{3}\)

La fraction \(\frac{2}{3}\) est irréductible, car 2 et 3 n’ont pas de diviseur commun autre que 1.


2. Trouver le PGCD pour simplifier une fraction

Le PGCD (Plus Grand Commun Diviseur) est le plus grand nombre qui divise à la fois le numérateur et le dénominateur.

Méthode pour trouver le PGCD
  1. Lister les diviseurs des deux nombres.
  2. Identifier le plus grand diviseur commun.
  3. Diviser le numérateur et le dénominateur par ce PGCD.

Exemple : Simplifions \(\frac{42}{56}\)

Étape 1 : Trouver les diviseurs

  • Diviseurs de 42 : 1, 2, 3, 6, 7, 14, 21, 42
  • Diviseurs de 56 : 1, 2, 4, 7, 8, 14, 28, 56

Le plus grand diviseur commun est 14.

Étape 2 : Diviser par 14
\(\frac{42}{56} = \frac{42 \div 14}{56 \div 14} = \frac{3}{4}\)

La fraction \(\frac{3}{4}\) est irréductible.


3. Cas particulier : simplification progressive

Si on ne trouve pas directement le PGCD, on peut simplifier la fraction étape par étape, en divisant par des diviseurs plus petits successivement.

Exemple : Simplifions \(\frac{24}{36}\) progressivement.

  1. Divisons par 2 :
    \(\frac{24}{36} = \frac{12}{18}\)
  2. Divisons encore par 2 :
    \(\frac{12}{18} = \frac{6}{9}\)
  3. Divisons enfin par 3 :
    \(\frac{6}{9} = \frac{2}{3}\)

On retrouve bien \(\frac{2}{3}\), qui est irréductible.


4. Vérifier si une fraction est irréductible

Une fraction \(\frac{a}{b}\) est irréductible si le PGCD de \(a\) et \(b\) est 1.

Exemples :

  • \(\frac{5}{7}\) est irréductible car PGCD(5,7) = 1
  • \(\frac{6}{9}\) n’est pas irréductible car PGCD(6,9) = 3

Conclusion

  • Pour simplifier une fraction, on divise son numérateur et son dénominateur par leur PGCD.
  • Si on ne trouve pas le PGCD immédiatement, on peut simplifier progressivement en divisant par des petits diviseurs successifs.
  • Une fraction est irréductible si le PGCD du numérateur et du dénominateur est 1.

Techniques appliquées :

Exemple 1 : simplifier \(\frac{48}{64}\)

  1. PGCD(48, 64) = 16
  2. Division par 16 :
    \(\frac{48}{64} = \frac{48 \div 16}{64 \div 16} = \frac{3}{4}\)

Exemple 2 : simplifier \(\frac{27}{45}\) progressivement

  1. Division par 3 :
    \(\frac{27}{45} = \frac{9}{15}\)
  2. Division par 3 :
    \(\frac{9}{15} = \frac{3}{5}\)

on a donc \(\frac{48}{64}= \frac{3}{5}\)