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3ème · Fiche de cours

Puissances et notation scientifique

Maîtrise les règles de calcul sur les puissances, les exposants négatifs et la notation scientifique pour exprimer les très grands ou très petits nombres.

Tu as vu cette leçon en classe ? Cette fiche te remet l'essentiel en tête avant de t'entraîner : les points clés d'abord, les explications et les exemples ensuite.

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✅ L'essentiel

  • a^m \times a^n = a^{m+n} ; a^m \div a^n = a^{m-n}.
  • Notation scientifique : a \times 10^n avec 1 \leq a < 10.
  • a^0 = 1 et a^{-n} = \dfrac{1}{a^n} (pour a \neq 0).

📖 Puissance d'un nombre

Pour aa un nombre et nn un entier strictement positif :

an=a×a×⋯×a⏟n foisa^n = \underbrace{a \times a \times \cdots \times a}_{n \text{ fois}}

Cas particuliers : a0=1a^0 = 1 et a−n=1ana^{-n} = \dfrac{1}{a^n} (avec a≠0a \neq 0).

🔢 Méthode — Appliquer les règles de calcul

  1. Même base, multiplication → additionne les exposants : aᵐ × aⁿ = aᵐ⁺ⁿ.
  2. Même base, division → soustrait les exposants : aᵐ ÷ aⁿ = aᵐ⁻ⁿ.
  3. Puissance de puissance → multiplie les exposants : (aᵐ)ⁿ = aᵐⁿ.
  4. Puissance d'un produit : (a × b)ⁿ = aⁿ × bⁿ.
  5. Convertis en notation scientifique : mets un seul chiffre avant la virgule.

✏️ Exemple — Simplifier des puissances

✏️ Exemple — Passer en notation scientifique

💡

L'exposant se lit directement sur le déplacement de la virgule. Dans a×10−na \times 10^{-n}, le premier chiffre significatif arrive à la nn-ième décimale : 10−3=0,00110^{-3} = 0{,}001 (le 11 est le 3ᵉ chiffre après la virgule), 5,2×10−4=0,000 525{,}2 \times 10^{-4} = 0{,}000\,52.

⚠️

(−2)4≠−24(-2)^4 \neq -2^4. (−2)4=16(-2)^4 = 16, mais −24=−(24)=−16-2^4 = -(2^4) = -16. L'ordre de priorité change tout.

⚠️

a2×b2≠(a×b)4a^2 \times b^2 \neq (a \times b)^4. C'est (a×b)2(a \times b)^2, pas (a×b)4(a \times b)^4. Les exposants ne s'additionnent pas ici.

Numi

La notation scientifique, c'est le langage des astronomes et des biologistes. 6×10246 \times 10^{24} kg : la masse de la Terre. 1 chiffre avant la virgule, le reste dans l'exposant !

🎯 Mini-quiz

1. Simplifie 2⁵ × 2³ ÷ 2⁴.

2. Quel est 5 × 10⁻² en écriture décimale ?

3. Écris 38 400 000 en notation scientifique.

Pour aller plus loin

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