Exercices corrigés : Régularités et motifs évolutifs

Exercice 1 : Les carrés en allumettes

Voici les trois premières étapes d'un motif.
a) Combien d'allumettes faut-il pour les étapes 4 et 5 ?
b) Combien d'allumettes faut-il pour l'étape 10 ?

Étape 1Étape 2Étape 3

Exercice 2 : Les triangles en allumettes

On accole des triangles avec des allumettes.
a) Recopier et compléter le tableau : étapes 1, 2, 3, 4, 20.
b) Écrire un programme de calcul donnant le nombre d'allumettes.

Étape 1Étape 2Étape 3

Exercice 3 : La croix

Voici un motif de carreaux en forme de croix.
a) Décrire la structure du motif.
b) Combien de carreaux à l'étape 10 ? à l'étape 25 ?

Étape 1Étape 2Étape 3

Exercice 4 : Retrouver l'étape

On reprend les carrés accolés en allumettes ($4$, $7$, $10$, …).
a) Quelle étape construit-on avec $91$ allumettes ?
b) Peut-on utiliser exactement $50$ allumettes ? Et $100$ allumettes ?

Exercice 5 : Un programme de calcul

Le nombre de jetons d'un motif s'obtient avec le programme : « multiplier le numéro de l'étape par $4$, puis ajouter $2$ ».
a) Calculer le nombre de jetons aux étapes 1, 2, 3, 4 et 5.
b) Combien de jetons à l'étape 10 ? à l'étape 100 ?

Exercice 6 : Trouver la règle

Un motif donne la suite : $5$ ; $9$ ; $13$ ; $17$ ; …
a) Que fait-on pour passer d'une étape à la suivante ?
b) Écrire un programme de calcul qui donne le nombre à partir du numéro de l'étape.
c) Quel nombre obtient-on à l'étape 100 ?

Exercice 7 : Les carrés de carreaux

Voici un motif de carrés.
a) Combien de carreaux aux étapes 4 et 10 ?
b) Calculer les écarts entre deux étapes consécutives pour les étapes 1 à 5. Que remarque-t-on ?

Étape 1Étape 2Étape 3

Exercice 8 : Les rectangles

Voici un motif de rectangles de carreaux.
a) Combien de carreaux aux étapes 1, 2, 3 ?
b) Décrire l'étape $n$, puis calculer le nombre de carreaux aux étapes 5 et 10.

Étape 1Étape 2Étape 3

Exercice 9 : Deux façons de voir

Pour les carrés accolés en allumettes, Lisa dit : « $4$ allumettes pour le premier carré, puis $3$ pour chacun des autres ». Hugo dit : « $1$ allumette, puis $3$ par carré ».
a) Calculer avec chaque méthode le nombre d'allumettes à l'étape 7.
b) Que remarque-t-on ?

Exercice 10 : Problème : les tables du banquet

Autour d'une table carrée, on assoit $4$ personnes. Quand on met des tables bout à bout en ligne, on assoit $6$ personnes avec $2$ tables, $8$ avec $3$ tables, …
a) Combien de personnes avec $15$ tables ?
b) Combien de tables faut-il pour asseoir $40$ personnes ?