5ème · Fiche de cours

Puissances

Maîtrise la notation puissance : définition, règles de calcul (multiplication, division, puissance d'une puissance) et puissances de 10 pour l'ordre de grandeur.

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✅ À retenir

  • a^n = a \times a \times \cdots \times a (n fois). a^0 = 1 (si a \neq 0).
  • a^n \times a^m = a^{n+m} | a^n \div a^m = a^{n-m} | (a^n)^m = a^{nm}.
  • 10^n s'écrit 1 suivi de n zéros. 10^3 = 1\,000.

📖 Définition — Définition et propriétés

Pour aa un nombre et nn un entier naturel (n1n \geq 1) :

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

Conventions :

  • a1=aa^1 = a
  • a0=1a^0 = 1 (pour a0a \neq 0)

Règles fondamentales :

RègleFormuleExemple
Produitan×am=an+ma^n \times a^m = a^{n+m}34×32=363^4 \times 3^2 = 3^6
Quotientan÷am=anma^n \div a^m = a^{n-m}57÷53=545^7 \div 5^3 = 5^4
Puissance(an)m=an×m(a^n)^m = a^{n \times m}(23)4=212(2^3)^4 = 2^{12}
Produit de bases(a×b)n=an×bn(a \times b)^n = a^n \times b^n(2×3)4=24×34(2 \times 3)^4 = 2^4 \times 3^4

✏️ Exemple — Appliquer les règles

✏️ Exemple — Puissances de 10

⚠️

Multiplier les bases au lieu des exposants. 32×34963^2 \times 3^4 \neq 9^6. Les bases restent les mêmes, on additionne les exposants : 32+4=363^{2+4} = 3^6.

⚠️

a0=0a^0 = 0 (FAUX). a0=1a^0 = 1 pour tout a0a \neq 0. C'est une convention fondamentale. Exemple : 70=17^0 = 1, (5)0=1(-5)^0 = 1.

💡

Pour mémoriser les puissances de 2 : 21=22^1=2, 22=42^2=4, 23=82^3=8, 24=162^4=16, 25=322^5=32, 26=642^6=64, 27=1282^7=128, 28=2562^8=256, 29=5122^9=512, 210=10242^{10}=1024.

Numi

Les puissances, c'est de la croissance explosive ! 210=10242^{10} = 1024, mais 22012^{20} \approx 1 million et 23012^{30} \approx 1 milliard. Le doublement répété, c'est le secret des épidémies, de l'informatique… et des intérêts composés !

🎯 Mini-quiz

1. Calcule 2⁴ × 2³.

2. Calcule (3²)³.

3. Vrai ou faux : 5⁰ = 0.