Brevet de maths 2027 · Nombres et calculs

Nombres premiers : liste, décomposition et critères de divisibilité (5e, 4e, 3e, brevet)

Un nombre premier est un nombre entier qui a exactement deux diviseurs : 11 et lui-même. Il y en a 2525 jusqu’à 100100, de 22 à 9797. Tu trouveras ici leur liste, la façon de reconnaître un nombre premier, les critères de divisibilité, la division euclidienne et la décomposition en produit de facteurs premiers, qui tombe presque chaque année au brevet.

  • 5e
  • 4e
  • 3e
  • brevet

L’essentiel

à connaître par cœur
Un nombre premier est un nombre entier qui a exactement deux diviseurs : 11 et lui-même. 1313 est premier, car ses seuls diviseurs sont 11 et 1313 ; 1515 ne l’est pas, car il est aussi divisible par 33 et par 55. Le nombre 11 n’est pas premier, car il n’a qu’un seul diviseur, et 22 est le seul nombre premier pair.
Les 2525 nombres premiers jusqu’à 100100, rangés par dizaine :
NombresNombres premiers
de 1 à 102 ; 3 ; 5 ; 7
de 11 à 2011 ; 13 ; 17 ; 19
de 21 à 3023 ; 29
de 31 à 4031 ; 37
de 41 à 5041 ; 43 ; 47
de 51 à 6053 ; 59
de 61 à 7061 ; 67
de 71 à 8071 ; 73 ; 79
de 81 à 9083 ; 89
de 91 à 10097
Dire que aa est un multiple de bb, ou que bb est un diviseur de aa, c’est dire que a=b×ka = b \times k avec kk entier. Les diviseurs de 3636 sont 11, 22, 33, 44, 66, 99, 1212, 1818 et 3636 : 3636 n’est donc pas premier.
Les critères de divisibilité : un entier est divisible par 22 s’il se termine par 00, 22, 44, 66 ou 88 ; par 55 s’il se termine par 00 ou 55 ; par 1010 s’il se termine par 00 ; par 33 si la somme de ses chiffres est divisible par 33 ; par 99 si la somme de ses chiffres est divisible par 99. Ainsi 7 4257\,425 se termine par 55, donc il est divisible par 55 ; la somme de ses chiffres est 7+4+2+5=187 + 4 + 2 + 5 = 18, donc il est divisible par 33 et par 99 (7 425=7\,425 ={}9×825 9 \times 825).
Effectuer la division euclidienne de aa par bb, c’est trouver le quotient qq et le reste rr tels que :
a=a ={}b×q+ b \times q +{}ravec0⩽r<b r \quad \text{avec} \quad 0 \leqslant r < b
Par exemple 250=250 ={}17×14+12 17 \times 14 + 12 : le quotient est 1414 et le reste est 1212. Le reste est nul exactement quand bb divise aa.
Tout nombre entier supérieur à 11 s’écrit comme un produit de nombres premiers, et d’une seule façon si l’on range les facteurs du plus petit au plus grand : c’est sa décomposition en produit de facteurs premiers. Par exemple 420=420 ={}2×2×3×5×7= 2 \times 2 \times 3 \times 5 \times 7 ={}22×3×5×7 2^2 \times 3 \times 5 \times 7.

La méthode, pas à pas

dans l’ordre
  1. 1.Reconnaître un nombre premier

    Essaie de diviser le nombre par les nombres premiers 22, 33, 55, 77, 1111… dans l’ordre, tant que leur carré ne dépasse pas ce nombre. Si aucune division ne tombe juste, il est premier. Exemple : 113113 n’est divisible ni par 22, ni par 33, ni par 55, ni par 77, et 112=12111^2 = 121 dépasse 113113, donc 113113 est premier. En revanche 119=7×17119 = 7 \times 17 ne l’est pas.
  2. 2.Décomposer en produit de facteurs premiers

    Divise le nombre par 22 tant que c’est possible, puis par 33, puis par 55, puis par 77, et ainsi de suite jusqu’à obtenir 11. Regroupe ensuite les facteurs égaux avec des puissances, en rangeant les facteurs du plus petit au plus grand.
  3. 3.Partager en groupes identiques

    Pour « le plus grand nombre de sachets » ou « le nombre maximal d’équipes », le nombre de groupes doit diviser chacune des quantités. Décompose-les et garde les facteurs premiers communs, chacun avec son plus petit exposant : leur produit est le plus grand diviseur commun.
  4. 4.Faire coïncider deux phénomènes

    Deux phénomènes qui se répètent (deux bus, deux phares, deux roues dentées) se retrouvent ensemble au bout d’un multiple commun de leurs deux périodes ; la première fois, c’est le plus petit multiple commun. Sur les décompositions, garde tous les facteurs premiers, chacun avec son plus grand exposant.

La rédaction attendue

En partie 2, écris une phrase qui dit ce que tu cherches, puis le calcul, puis une phrase de conclusion qui répond à la question. Par exemple :
« Le nombre d’équipes doit être un diviseur commun de 4848 et de 6060. Or 48=24×348 = 2^4 \times 3 et 60=60 ={}22×3×5 2^2 \times 3 \times 5. Le plus grand diviseur commun est 22×3=122^2 \times 3 = 12. On pourra donc former au maximum 1212 équipes. »
Les deux points de rédaction de la partie 2 récompensent justement des phrases correctes, le vocabulaire juste (diviseur, multiple, facteur premier) et un raisonnement bien enchaîné.

En partie 2, 2 points sur 20 récompensent la maîtrise de la langue : écris des phrases, cite la propriété, conclus.

Exemples corrigés

Cherche d’abord, puis compare avec la correction. Chaque nombre a été recalculé.
  1. 1.Reconnaître un nombre premier

    Partie 1, sans calculatrice. Le nombre 221221 est-il premier ?
  2. 2.Décomposer un nombre

    Partie 1, sans calculatrice. Décompose 1 8001\,800 en produit de facteurs premiers.
  3. 3.Former le plus grand nombre d’équipes

    Partie 2. Pour une course d’orientation, un club réunit 7272 collégiens et 5454 lycéens. Il veut former des équipes ayant toutes le même nombre de collégiens et le même nombre de lycéens, sans laisser personne de côté.
    a) Peut-on former 1212 équipes ? b) Quel est le nombre maximal d’équipes ? c) Combien de collégiens et de lycéens chaque équipe compte-t-elle alors ?

Au brevet, ça tombe comment ?

source : éduscol

Partie 1 — automatismes, sans calculatrice

Ce que dit la liste d’automatismes d’éduscol (octobre 2025)
  • « Appliquer les critères de divisibilité par 2, 3, 5, 9. »
En partie 1, sans calculatrice, on peut te demander d’appliquer un critère de divisibilité, de reconnaître un nombre premier ou de décomposer un petit nombre. Tu écris seulement la réponse.

Partie 2 — raisonnement et résolution de problèmes

En partie 2, avec calculatrice, le problème type est un partage en groupes identiques : on décompose deux nombres pour trouver le nombre maximal de groupes, puis la composition d’un groupe. Les nombres premiers reviennent aussi dans les exercices de probabilités (« obtenir un nombre premier »).

Dans les 30 sujets de 2022 à 2025 (série générale, sessions normales et de remplacement) : environ 22 sujets. Un décompte du site, approximatif.

Dans les sujets au format 2027 publiés par le ministère

Une vraie question du brevet, corrigée

Brevet 2024, Métropole, exercice 5 · partie A, questions 1 et 2

Sujet de l’ancien format : 100 points en cinq exercices, calculatrice autorisée sur tout le sujet. Les questions restent typiques du brevet 2027.

Un club de natation propose un après-midi découverte pour les enfants.
PARTIE A
La présidente du club veut offrir des petits sachets cadeaux tous identiques contenant des autocollants et des drapeaux avec le logo du club. Elle a acheté 330 autocollants et 132 drapeaux et veut tous les utiliser. Elle veut que, dans chaque sachet, il y ait exactement le même nombre d’autocollants et que, dans chaque sachet, il y ait exactement le même nombre de drapeaux.
1. Pourquoi n’est-il pas possible de faire 15 sachets ?
2. a. Décomposer 330 et 132 en produits de facteurs premiers.
b. En déduire le plus grand nombre de sachets que la présidente pourra réaliser.
c. Dans ce cas, combien mettra-t-elle d’autocollants et de drapeaux dans chaque sachet ?

Source : ministère de l’Éducation nationale – éduscol, DNB 2024, Métropole, exercice 5 (Licence Ouverte / etalab-2.0) · Le sujet original sur éduscol (PDF)

Teste-toi

vérifie tout de suite
Réponds, puis vérifie : la correction s’affiche aussitôt, avec l’explication.

Question 1. (0–0,5)

Par quel chiffre faut-il remplacer □ pour que le nombre 83□8 soit divisible par 9 ?

Exercice du site, dans le format de la partie 1 — corrigé Kleksa.

Question 2. (0–0,5)

Quel est le plus grand nombre premier qui divise 935 ?

Exercice du site, dans le format de la partie 1 — corrigé Kleksa.

Question 3. (0–0,5)

On répartit 184 élèves en équipes de 7 élèves. Combien d’équipes complètes peut-on former ?

Exercice du site, dans le format de la partie 1 — corrigé Kleksa.

Question 4. (0–0,5)

Un pâtissier dispose de 60 macarons et de 70 chouquettes. Il faut composer le plus grand nombre possible de sachets identiques en utilisant toutes les pâtisseries. Combien de sachets peut-on composer ?

Exercice du site, dans le format de la partie 1 — corrigé Kleksa.

Plus d’exercices sur ce chapitre : fais le sujet de référence n° 01 en entier, gratuit

Exercice type brevet

Un exercice de partie 2 écrit par nous, au format du brevet 2027 : cherche chaque question, puis compare avec notre corrigé et notre barème.

Les bouquets du fleuriste (5 pts)

Un fleuriste a reçu 144 roses et 84 tulipes. Il veut composer des bouquets tous identiques : chaque bouquet doit contenir le même nombre de roses et le même nombre de tulipes, et toutes les fleurs doivent être utilisées.
  1. Question 1(1 pt)

    Décompose les nombres 144 et 84 en produits de facteurs premiers.
  2. Question 2(1,5 pts)

    Le fleuriste peut-il composer 16 bouquets ? Justifie. Présente ta démarche avec un vocabulaire mathématique adapté et des phrases claires et précises.
  3. Question 3(2 pts)

    Quel est le nombre maximal de bouquets que le fleuriste peut composer ? Justifie. Présente ta démarche avec un vocabulaire mathématique adapté et des phrases claires et précises.
  4. Question 4(0,5 pt)

    Le fleuriste compose le nombre maximal de bouquets. Combien de roses et combien de tulipes y a-t-il alors dans chaque bouquet ?

Les erreurs fréquentes

à ne pas faire
  • Dire que 11 est premier. Un nombre premier a exactement deux diviseurs différents, et 11 n’en a qu’un.
  • Croire qu’un nombre impair est forcément premier : 51=3×1751 = 3 \times 17 et 57=3×1957 = 3 \times 19 ne le sont pas. Le critère de divisibilité par 33 les démasque : 5+1=65 + 1 = 6 et 5+7=125 + 7 = 12.
  • Garder un facteur qui n’est pas premier : 126=126 ={}2×7×9 2 \times 7 \times 9 est une égalité vraie, mais 99 n’est pas premier. La décomposition est 126=126 ={}2×32×7 2 \times 3^2 \times 7.
  • Confondre les critères de 33 et de 99 : 231231 est divisible par 33 (la somme de ses chiffres vaut 66), mais pas par 99.
  • Répondre avec un diviseur commun qui n’est pas le plus grand : avec 7272 collégiens et 5454 lycéens, on peut former 66 équipes identiques, mais le nombre maximal est 1818.

À savoir par cœur

  • Les nombres premiers jusqu’à 3030 : 22, 33, 55, 77, 1111, 1313, 1717, 1919, 2323, 2929.
  • Les critères de divisibilité par 22, 33, 55, 99 et 1010.
  • La division euclidienne : a=b×q+ra = b \times q + r avec 0⩽r<b0 \leqslant r < b.
  • 11 n’est pas premier ; 22 est le seul nombre premier pair.

Questions fréquentes

  1. 1.Quelle est la liste des nombres premiers jusqu’à 100 ?+
    Rép. :Il y en a 2525 : 22, 33, 55, 77, 1111, 1313, 1717, 1919, 2323, 2929, 3131, 3737, 4141, 4343, 4747, 5353, 5959, 6161, 6767, 7171, 7373, 7979, 8383, 8989 et 9797. Le tableau plus haut les range par dizaine. Le programme demande de connaître par cœur ceux jusqu’à 3030 et de savoir retrouver les autres.
  2. 2.1 est-il un nombre premier ?+
    Rép. :Non. Un nombre premier a exactement deux diviseurs, 11 et lui-même ; or 11 n’a qu’un seul diviseur, lui-même. Le plus petit nombre premier est donc 22, qui est aussi le seul nombre premier pair.
  3. 3.Comment savoir si un nombre est premier ?+
    Rép. :Essaie de le diviser par 22, 33, 55, 77, 1111, 1313… tant que le carré du diviseur ne dépasse pas le nombre. Si aucune division ne tombe juste, le nombre est premier. Pour un nombre inférieur à 121121, il suffit d’essayer 22, 33, 55 et 77, car 112=12111^2 = 121.
  4. 4.Qu’est-ce que le crible d’Ératosthène ?+
    Rép. :C’est une façon de trouver tous les nombres premiers jusqu’à 100100. Écris les nombres de 22 à 100100 ; garde 22 et barre tous ses multiples, puis garde le premier nombre non barré, 33, et barre ses multiples, et ainsi de suite avec 55 et 77. Comme 112=12111^2 = 121 dépasse 100100, tu peux t’arrêter là : les nombres restés non barrés sont les 2525 nombres premiers.
  5. 5.C’est quoi le PGCD et le PPCM ?+
    Rép. :Ce sont le plus grand diviseur commun et le plus petit multiple commun de deux nombres. Le programme du collège ne les nomme pas : au brevet, la question dit « le plus grand nombre de sachets » ou « au bout de combien de temps ». Tu les lis sur les décompositions. Avec deux roues dentées de 2424 et 3636 dents : 24=23×324 = 2^3 \times 3 et 36=22×3236 = 2^2 \times 3^2, donc le plus petit multiple commun est 23×32=722^3 \times 3^2 = 72. Les roues reviennent ensemble à leur position de départ au bout de 7272 dents, soit 33 tours de la première et 22 tours de la seconde.
  6. 6.Comment faire une division euclidienne ?+
    Rép. :Cherche le plus grand multiple du diviseur qui ne dépasse pas le nombre à diviser. Pour 250250 divisé par 1717 : 17×14=23817 \times 14 = 238 et 17×15=25517 \times 15 = 255 dépasse 250250, donc le quotient est 1414 et le reste est 250−238=12250 - 238 = 12. Vérifie toujours que le reste est plus petit que le diviseur.
  7. 7.Y a-t-il un critère de divisibilité par 4 ?+
    Rép. :Oui : un nombre entier est divisible par 44 si le nombre formé par ses deux derniers chiffres l’est ; 1 3241\,324 est divisible par 44, car 2424 l’est. Ce critère est utile, mais le programme ne demande que ceux par 22, 33, 55, 99 et 1010.
  8. 8.Les nombres premiers, c’est en quelle classe ?+
    Rép. :On les définit en 5e, avec la liste jusqu’à 3030, et l’on commence à décomposer des nombres en produit de facteurs premiers. En 4e, on détermine ceux jusqu’à 100100 et on s’en sert pour décomposer et simplifier des fractions. En 3e, on s’en sert pour rendre une fraction irréductible et pour résoudre des problèmes. Au brevet, tout le cycle 4 peut être demandé.

Sources

Dernier exercice.

Fais gratuitement le sujet de référence n° 01 du ministère, en 2 heures comme le jour du brevet : la partie 1 est corrigée dès que tu rends ta copie, et tu as ta note.