Mathématiques · 3ème année collège (3APIC)
Les puissances
1Rappels du cours
Les puissances et le calcul numérique
Définition d'une puissance
Pour un nombre a et un entier naturel n non nul, la puissance a^n (a exposant n) désigne le produit de n facteurs égaux à a :
a^n = a × a × ... × a (n facteurs)
Par convention, a^1 = a et a^0 = 1 (pour a différent de 0).
Les puissances de 10
Les puissances de 10 sont particulièrement utiles pour écrire de grands ou petits nombres : 10^3 = 1000, 10^(-3) = 0,001. La notation scientifique d'un nombre s'écrit sous la forme a × 10^n, où 1 ≤ a < 10.
Règles de calcul sur les puissances
Pour un nombre a non nul et des entiers m et n :
- Produit de puissances de même base : a^m × a^n = a^(m+n)
- Quotient de puissances de même base : a^m / a^n = a^(m-n)
- Puissance d'une puissance : (a^m)^n = a^(m×n)
- Puissance d'un produit : (a×b)^n = a^n × b^n
Puissance d'exposant négatif
Pour a non nul et n entier positif : a^(-n) = 1/a^n.
Priorités de calcul
Dans une expression contenant des puissances, on calcule d'abord les puissances, avant les multiplications et divisions, elles-mêmes calculées avant les additions et soustractions (sauf indication de parenthèses).
Exemple
2^3 × 2^2 = 2^(3+2) = 2^5 = 32.
3Validation directe — QCM
Chaque question peut avoir une ou plusieurs bonnes réponses. Cochez toutes les propositions qui vous semblent justes. L'ordre des questions et des réponses change à chaque nouvelle tentative.
1. Que vaut 2^3 × 2^2 ?
2. Pour a non nul, à quoi est égal a^(-n) ?
3. Dans le calcul d'une expression avec puissances, multiplications et additions, quel est l'ordre de priorité correct ?
4Entraînement
Exercice type — Examen national
Examen nationalOn donne l'expression suivante : A = (2^3 × 2^4) / 2^5.
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Simplifier le numerateur de A en utilisant les regles de calcul sur les puissances.
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Calculer la valeur de A sous la forme d'une puissance de 2.
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Donner la valeur numerique de A.
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Ecrire le nombre 45 000 en notation scientifique.