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Corrigé des exercices de maths 4ème : Puissances

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Corrigé des exercices de maths 4ème : Puissances

Corrigé détaillé des exercices du chapitre. Vérifie tes réponses étape par étape et corrige-toi.

2 Du produit à la puissance ★★★

1) a. 85 (5 facteurs). b. (−2)3 (3 facteurs). c. 0,54 (4 facteurs).

2) a. 74 = 7 × 7 × 7 × 7. b. (−9)3 = (−9) × (−9) × (−9).

3 Signe et valeur ★★★

  1. Base négative, exposant impair : négatif. (−4)3 = −64.
  2. Base négative, exposant pair : positif. (−4)2 = 16.
  3. Ici seul le 4 est élevé au carré : −42 = −(4 × 4) = −16, négatif.
  4. Exposant impair : négatif. (−1)25 = −1.
  5. (−5)2 = 25, puis le signe « − » devant : −25, négatif.

4 Exposants négatifs ★★★

  1. 2−3 = (1) ÷ (23) = 18.
  2. 5−2 = 125.
  3. 3−1 = 13.
  4. 4−2 = 116.
  5. (−2)−3 = (1) ÷ ((−2)3) = (−1) ÷ 8 = −18.
  6. 10−2 = 1100 = 0,01.

5 Puissances de 10 et écriture décimale ★★★

1) a. 1 000 000 a six zéros : 106. b. 0,001 : le 1 est au troisième rang après la virgule : 10−3. c. 0,000 01 = 10−5. d. 10 = 101. e. 1 = 100.

2) a. 100 000. b. 0,000 1. c. 1. d. 0,1.

6 Vrai ou faux ? ★★★

  1. Faux : 23 = 2 × 2 × 2 = 8, pas 2 × 3.
  2. Faux : 32 = 9 et 23 = 8.
  3. Faux : (−3)2 = (−3) × (−3) = 9.
  4. Faux : 10−2 = 1100 = 0,01, positif.
  5. Vrai : tout nombre non nul à la puissance 0 vaut 1.
  6. Vrai : 2−1 = 12 = 0,5.

7 Les bactéries ★★★

Toutes les 20 min, le nombre est multiplié par 2.

  1. 1 heure = 3 périodes de 20 minutes : 23 = 8 bactéries.
  2. 3 heures = 9 périodes : 29 bactéries. 29 = 23 × 23 × 23 = 8 × 8 × 8 = 512. Il y a 512 bactéries.

8 Une seule puissance ★★★

  1. Règle du produit : 34+5 = 39.
  2. Règle du quotient : 78−3 = 75.
  3. Puissance de puissance : 23×4 = 212.
  4. 5−2+6 = 54.
  5. 43−7 = 4−4.
  6. 6(−1)×3 = 6−3.

9 Puissances de 10 ★★★

  1. 107+(−3) = 104.
  2. 10−5−2 = 10−7.
  3. 10(−3)×(−2) = 106.
  4. 10−6−(−8) = 10−6+8 = 102.
  5. 10 = 101, donc 101+(−5) = 10−4.
  6. 104+(−4)+9 = 109.

10 Exposants manquants ★★★

  1. On cherche x avec x + (−4) = 3, donc x = 7.
  2. 5 − x = 8 donne x = −3.
  3. 3 × x = −12 donne x = −4.
  4. x + 6 = −1 donne x = −7.

11 Expressions numériques ★★★

A = 3 + 2 × 25 = 3 + 50 = 53.

B = (−2)3 × 2 = −8 × 2 = −16.

C = 10 − 16 + 3 × 8 = 10 − 16 + 24 = 18.

D = 12 + 14 = 24 + 14 = 34 (ou 0,75).

12 Écriture décimale ★★★

  1. Virgule décalée de 3 rangs à droite : 4 700.
  2. Virgule décalée de 2 rangs à gauche : 0,005 3.
  3. Décalage de 4 rangs à gauche : 0,008 2.
  4. Décalage de 5 rangs à droite : 600.
  5. 1 250.
  6. 0,34.

13 Notation scientifique ★★★

  1. 5,2 × 104.
  2. 3,1 × 10−4.
  3. 480 × 105 = 4,8 × 102 × 105 = 4,8 × 107.
  4. 0,07 = 7 × 10−2, donc 7 × 10−2 × 10−3 = 7 × 10−5.
  5. 1,25 × 109.
  6. 36,5 = 3,65 × 10, donc 3,65 × 101−6 = 3,65 × 10−5.

14 Comparaisons ★★★

  1. Exposants 5 et 4 : 3,2 × 105 > 9,8 × 104.
  2. Exposants −3 et −2 ; −3 < −2 donc 7,1 × 10−3 < 2,4 × 10−2.
  3. Même exposant, 4,6 > 4,09, donc le premier est plus grand.
  4. 0,52 × 103 = 5,2 × 102. Exposants 2 et 1 : 5,2 × 102 > 6,1 × 101.

15 Calculs en notation scientifique ★★★

A = 3 × 2,5 × 105 × 10−2 = 7,5 × 103.

B = 30 × 10−7 = 3 × 101 × 10−7 = 3 × 10−6.

C = (8 ÷ 4) × 106−(−2) = 2 × 108.

D = (1,2 ÷ 3) × 10−3−4 = 0,4 × 10−7 = 4 × 10−1 × 10−7 = 4 × 10−8.

16 Le trajet de la lumière ★★★

Durée = distance ÷ vitesse = (1,5 × 108) ÷ (3 × 105) = 0,5 × 103 = 5 × 102 = 500 secondes.

500 s = 8 × 60 s + 20 s. La lumière du Soleil met environ 8 minutes et 20 secondes pour arriver sur Terre.

17 Un virus très petit ★★★

Nombre = (10−2) ÷ (1,2 × 10−7) = (1 ÷ 1,2) × 10−2−(−7) ≈ 0,83 × 105 ≈ 8,3 × 104.

Il faut environ 83 000 virus, soit 80 000 à la dizaine de milliers près. L’ordre de grandeur est 105.

18 Ranger des nombres ★★★

Mettons tout en notation scientifique : A = 4,5 × 10−3 ; B = 4,1 × 10−3 ; C = 3,9 × 10−2 ; D = 5,2 × 102 × 10−5 = 5,2 × 10−3 ; E = 5 × 10−2 × 10−1 = 5 × 10−3.

Exposants : C est le seul à −2, donc le plus grand. Les autres ont −3 : 4,1 < 4,5 < 5 < 5,2.

Ordre croissant : B < A < E < D < C.

19 Démonstrations ★★★

1) 210 + 210 = 2 × 210 = 21 × 210 = 211.

2) 3 × 35 = 31+5 = 36.

3) 28 × 58 = (2 × 5)8 = 108, donc le quotient vaut (108) ÷ (106) = 102 = 100.

20 Mémoire d’ordinateur ★★★

  1. 1 Mo = 210 × 210 = 220 octets.
  2. 3 × 220 = 3 × 1 048 576 = 3 145 728 octets.
  3. 24 × 230 = 234 = 17 179 869 184 octets (à la calculatrice).

21 La chaîne de messages ★★★

  1. À l’étape k, il y a 3k personnes. Étape 6 : 36 = 729 personnes.
  2. Total = 30 + 31 + … + 36 = 1 + 3 + 9 + 27 + 81 + 243 + 729 = 1 093 personnes.