Les priorités opératoires

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Voici la dispute qui enflamme les réseaux tous les quelques mois : 2 + 3 × 4. La moitié des commentaires répond 20, l'autre 14, et c'est la moitié qui répond 14 qui a raison — non parce qu'un comité en a décidé ainsi, mais parce que 3 × 4 n'a jamais été deux nombres. C'était un paquet.

Quel est l'ordre des opérations ?

L'ordre des opérations est la règle qui dit quelle partie d'un calcul vient en premier : parenthèses, puis puissances et racines, puis multiplication et division de gauche à droite, puis addition et soustraction de gauche à droite. Dans 20 − 2 × (3 + 4), les parenthèses viennent d'abord et donnent 7, la multiplication donne 2 × 7 = 14, et la soustraction donne 20 − 14 = 6. Donc 20 − 2 × (3 + 4) = 6. La règle existe pour que tout le monde lise un calcul de la même façon. PEMDAS, BODMAS et BIDMAS sont cette même liste sous des noms différents. On se trompe souvent sur un palier qui contient deux opérations. La multiplication et la division sont des partenaires égaux, donc calculez-les de gauche à droite : 12 ÷ 3 × 2 = 4 × 2 = 8, et non 2. Pour vérifier, écrivez des parenthèses autour de chaque étape dans l'ordre où vous l'avez faite : 20 − (2 × (3 + 4)) = 6.

  1. Les parenthèses d'abord. Ce qui est entre parenthèses est calculé avant de pouvoir toucher au reste.
  2. Puis × et ÷, de gauche à droite. Un seul palier, un seul passage. (Les puissances comme 3² se placent juste au-dessus de ce palier : on élève au carré, puis on multiplie.)
  3. Puis + et −, de gauche à droite. Là aussi, un seul palier, un seul passage.
(5 + 3) × 2brackets first8 × 2then multiply16
Avec parenthèses : 5 + 3 fait 8 d’abord, puis 8 × 2 fait 16. Leçon complète : Parenthèses avec les quatre opérations
bracketsthe new rungpowers and rootsthen these× and ÷last of all+ and −
L’échelle gagne donc un barreau : parenthèses, puis puissances et racines, puis × ÷, puis + −. Leçon complète : Les puissances dans l’ordre des opérations

C'est toute la règle. PEMDAS, BODMAS et BIDMAS sont cette même liste avec un chapeau différent.

À toi

(21 − 12) ÷ 3brackets first

(21 − 12) ÷ 3

(10 − 8) ÷ 2brackets first

(10 − 8) ÷ 2

Pourquoi cet ordre existe

(2 + 3) × 4 = 202 + (3 × 4)(2 + 3) × 4

cela donne (2 + 3) × 4 = 20, ce qui n’est pas ce que signifie 2 + 3 × 4

Fais-le dans l’ordre que donnent les règles

La multiplication est une addition comprimée : 3 × 4 signifie 4 + 4 + 4. Donc 2 + 3 × 4 est en réalité 2 + (4 + 4 + 4) — un deux, plus un paquet de trois quatre. Le paquet existait avant la phrase ; le signe × ne fait que le maintenir fermé. Ouvrir le paquet avant d'ajouter le 2 n'est pas une politesse envers une convention. C'est lire l'écriture pour ce qu'elle dit.

Les parenthèses existent pour le moment inverse : quand vous voulez que l'addition passe d'abord, vous le dites explicitement. (2 + 3) × 4 = 5 × 4 = 20. Les mêmes trois nombres, une autre phrase.

3 + (4 × 2)brackets first3 + 8then add11
Déplace les parenthèses et le sens se déplace : 3 + (4 × 2) fait 3 + 8, soit 11. Leçon complète : Les parenthèses d’abord

Comment fonctionne l'ordre des opérations sur un exemple ?

Travaillez un exemple un palier à la fois. Dans 4 + 6 × 2 − 3, la multiplication passe en premier : 6 × 2 = 12, donc la ligne devient 4 + 12 − 3. Puis additionnez et soustrayez de gauche à droite : 4 + 12 = 16, et 16 − 3 = 13. Donc 4 + 6 × 2 − 3 = 13. Travailler tout droit de gauche à droite donnerait 17, ce qui est faux, parce que 6 × 2 est un seul montant qu'il faut trouver avant d'y ajouter quoi que ce soit. Les parenthèses sont le cas qui change l'ordre : (4 + 6) × 2 − 3 vous dit d'additionner d'abord, donc cela devient 10 × 2 − 3 = 20 − 3 = 17. Une puissance fonctionne comme une parenthèse un palier plus haut : dans 2 + 3², mettez au carré d'abord, donc 2 + 9 = 11. Pour vérifier, écrivez les parenthèses : 4 + (6 × 2) − 3 = 13.

L'étape 2 l'emporte sur l'étape 3 : multiplier avant d'ajouter

2 + 3 × 4 → 2 + 12 → 14

5 × 2 + 3 × 4 → 10 + 12 → 22 — les deux paquets s'ouvrent d'abord, puis vient l'addition.

3 + 4 × 2× acts first3 + 8then add11
Pas de parenthèses, donc le × agit d’abord : 4 × 2 fait 8, et 3 + 8 fait 11. Leçon complète : Multiplier et diviser avant d’additionner et de soustraire
20 − 12 ÷ 4÷ acts first20 − 3then subtract17
Diviser agit d’abord aussi : 12 ÷ 4 devient 3, donc 20 − 12 ÷ 4 fait 20 − 3, soit 17. Leçon complète : Multiplier et diviser avant d’additionner et de soustraire

Les parenthèses changent la phrase

(2 + 3) × 4 → 5 × 4 → 20

18 − (4 + 6) → 18 − 10 → 8

(3 + 4) × 2brackets first7 × 2then multiply14
3 + 4 × 2 pourrait se lire 14 ou 11. Les parenthèses ôtent le doute : (3 + 4) × 2 fait 14. Leçon complète : Les parenthèses d’abord

Les quatre opérations d'un coup

Traitez les paliers dans l'ordre : parenthèses, puis × et ÷, puis + et −.

7 + 2 × 6 − 5 → 7 + 12 − 5 → 19 − 5 → 14

(10 − 4) ÷ 2 + 1brackets first6 ÷ 2 + 1then divide3 + 1then add4
Les quatre à la fois : la parenthèse donne 6, diviser donne 3, additionner donne 4. Leçon complète : Parenthèses avec les quatre opérations

Avec une puissance

3² + 4 × 5 → 9 + 20 → 29 — le carré s'ouvre en premier (c'est une multiplication comprimée, un cran plus haut), puis le ×, puis le +.

the power first
3 × 16then multiply48
L’exposant se lie seulement au 4 : 4² vaut 16, donc 3 × 4² fait 3 × 16, soit 48. Leçon complète : Les puissances dans l’ordre des opérations

À toi

6 × 3 + 5× before +

6 × 3 + 5

15 − 6 ÷ 3÷ before −

15 − 6 ÷ 3

Que fait-on de travers avec l'ordre des opérations ?

L'erreur la plus courante est de lire PEMDAS comme six étapes séparées, comme si toute la multiplication venait avant toute la division et toute l'addition avant toute la soustraction. En fait, multiplication et division partagent un palier, addition et soustraction en partagent un autre, et chaque palier se calcule de gauche à droite. Donc 12 ÷ 2 × 3 = 6 × 3 = 18, alors que faire la multiplication d'abord donnerait 12 ÷ 6 = 2, ce qui est faux. De même 10 − 4 + 3 = 6 + 3 = 9, alors qu'additionner d'abord donne 10 − 7 = 3. Les paires partagent un palier parce que la division défait la multiplication et la soustraction défait l'addition, donc aucune ne prime sur sa partenaire. La deuxième erreur est de travailler de droite à gauche à l'intérieur d'un palier, ce qui ne change la réponse que lorsque la division ou la soustraction est impliquée. Pour vérifier une ligne contenant une soustraction, réécrivez chaque soustraction comme l'ajout d'un négatif, et alors l'ordre n'a plus d'importance : 10 + (−4) + 3 = 9.

8÷2×48 ÷ 82 × 4 = 88 ÷ (2 × 4) = 18 ÷ 2 × 48 − 2 + 5de gauche à droite× avant ÷

÷ et × forment un niveau, + et − un autre : dans un niveau, la première opération rencontrée est la première effectuée, de gauche à droite

Choisis de gauche à droite et balaie jusqu’à la fin

10 − 4 + 3same rank: left to right6 + 39
Plus et moins partagent le même rang, alors va de gauche à droite : 10 − 4 fait 6, puis 6 + 3 fait 9. Leçon complète : Multiplier et diviser avant d’additionner et de soustraire
Pourquoi de gauche à droite ? Parce que − et ÷ ne sont pas symétriques : 8 − 2 n'est pas 2 − 8. La convention fixe un sens de lecture pour que la même ligne veuille dire la même chose pour tout le monde. L'addition et la multiplication seules n'en auraient pas besoin — l'ordre ne les change pas — et c'est pourquoi le piège ne mord que lorsque la soustraction ou la division apparaît.

À toi

6 × 3 + 5× before +

6 × 3 + 5

15 − 6 ÷ 3÷ before −

15 − 6 ÷ 3

À vous de jouer

Trois à essayer — touchez ce que vous trouvez.

3 + 4 × 2

(3 + 4) × 2

20 − 12 ÷ 4

Questions et réponses

Quelles sont les priorités opératoires ?
On effectue d'abord les parenthèses, puis les puissances, puis les multiplications et les divisions de gauche à droite, puis les additions et les soustractions de gauche à droite. Ainsi 2 + 3 × 4 vaut 2 + 12 = 14, parce que la multiplication passe avant l'addition quel que soit l'ordre d'écriture sur la ligne.
Pourquoi la multiplication passe-t-elle avant l'addition ?
Parce que 3 × 4 est l'écriture abrégée d'un paquet : trois quatre déjà additionnés entre eux. Dans 2 + 3 × 4, la multiplication est un ensemble indissociable, et l'on ajoute 2 à un paquet de trois quatre. Ouvrir le paquet d'abord n'est pas une convention choisie au hasard : c'est ce que l'écriture signifie.
PEMDAS et BODMAS, est-ce la même chose que les priorités opératoires ?
Oui : ce sont les moyens mnémotechniques anglophones pour la règle que l'école française appelle simplement les priorités opératoires. Le piège, dans toutes ces versions, est de lire les lettres comme six étapes distinctes. Multiplication et division forment UNE seule étape, de gauche à droite, et addition et soustraction en forment une autre. 8 ÷ 2 × 4 vaut 16, et non 1, parce qu'on parcourt le palier des × et des ÷ de gauche à droite.
Combien font 8 − 2 + 5 ?
11. Addition et soustraction occupent le même palier et se traitent de gauche à droite : 8 − 2 = 6, puis 6 + 5 = 11. Faire l'addition d'abord (2 + 5 = 7, puis 8 − 7 = 1) applique une priorité qui n'existe pas.
Mr. Chalk