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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.

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✅ À retenir

  • 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).

📖 Définition — Puissance d'un nombre

Pour aa réel et nn entier positif :

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

Cas particuliers : a0=1a^0 = 1 et an=1ana^{-n} = \dfrac{1}{a^n} (avec a0a \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

💡

Pour 10n10^{-n}, c'est une virgule avec n1n-1 zéros avant le premier chiffre significatif. Ex : 103=0,00110^{-3} = 0{,}001.

⚠️

(2)424(-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.