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Fiche formulaire · Collège 4e3e

Puissances et racines carrées

Puissances de 10, notation scientifique, préfixes et racines carrées

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Fiche mise à jour le . Usage libre en classe, non commercial, avec mention du site.

Puissances d'un nombre4e3e

\(a^n = \underbrace{a \times a \times \cdots \times a}_{n \text{ facteurs}}\), avec \(a^1 = a\) et \(a^0 = 1\) (pour \(a \neq 0\)).

Exemples : \(2^5 = 32\) ; \((-2)^3 = -8\) ; \(0{,}1^2 = 0{,}01\).

Attention

\((-3)^2 = 9\) mais \(-3^2 = -9\) : sans parenthèses, la puissance ne porte que sur \(3\).

Puissances de 104e3e

\(10^n = 1\underbrace{0\ldots0}_{n \text{ zéros}}\) et \(10^{-n} = \dfrac{1}{10^n} = 0{,}\underbrace{0\ldots0}_{n-1}1\).

\(10^{-3}\) \(10^{-2}\) \(10^{-1}\) \(10^0\) \(10^1\) \(10^2\) \(10^3\) \(10^6\)
\(0{,}001\) \(0{,}01\) \(0{,}1\) \(1\) \(10\) \(100\) \(1\,000\) \(1\,000\,000\)

Multiplier par \(10^n\) décale la virgule de \(n\) rangs vers la droite ; par \(10^{-n}\), de \(n\) rangs vers la gauche.

Règles de calcul4e3e

Pour tous entiers relatifs \(m\) et \(n\) :

Règle Exemple
\(10^m \times 10^n = 10^{m+n}\) \(10^5 \times 10^{-2} = 10^3\)
\(\dfrac{10^m}{10^n} = 10^{m-n}\) \(\dfrac{10^2}{10^6} = 10^{-4}\)
\((10^m)^n = 10^{m \times n}\) \((10^3)^2 = 10^6\)

Ces règles valent aussi pour les puissances d'un même nombre \(a\) : \(2^3 \times 2^4 = 2^7\).

Attention

\(10^{-3} = 0{,}001\), ce n'est pas un nombre négatif. Et \(10^2 + 10^3 = 1\,100\) : pas de règle pour la somme.

Notation scientifique4e3e

Un nombre positif s'écrit \(a \times 10^n\) avec \(1 \leqslant a < 10\) et \(n\) entier relatif.

  • \(45\,000 = 4{,}5 \times 10^4\)
  • \(0{,}000\,72 = 7{,}2 \times 10^{-4}\)
  • \(12 \times 10^5 = 1{,}2 \times 10^6\) (le premier n'est pas en notation scientifique)

Produit : \((3 \times 10^4) \times (2 \times 10^{-7}) = 6 \times 10^{-3}\).

Préfixes des unités4e3e

PréfixeSymbolePuissanceValeur
gigaG\(10^{9}\)\(1\,000\,000\,000\)
mégaM\(10^{6}\)\(1\,000\,000\)
kilok\(10^{3}\)\(1\,000\)
hectoh\(10^{2}\)\(100\)
década\(10^{1}\)\(10\)
unité—\(10^{0}\)\(1\)
décid\(10^{-1}\)\(0{,}1\)
centic\(10^{-2}\)\(0{,}01\)
millim\(10^{-3}\)\(0{,}001\)
microµ\(10^{-6}\)\(1e-06\)
nanon\(10^{-9}\)\(1e-09\)

Exemples : \(1\) km \(= 10^3\) m ; \(1\) µm \(= 10^{-6}\) m ; \(1\) Go \(= 10^9\) octets.

Racine carrée4e3e

Pour \(a \geqslant 0\), \(\sqrt{a}\) est le nombre positif dont le carré vaut \(a\) : \(\left(\sqrt{a}\right)^2 = a\).

Carrés parfaits : \(\sqrt{1} = 1\), \(\sqrt{4} = 2\), \(\sqrt{9} = 3\), \(\sqrt{16} = 4\), \(\sqrt{25} = 5\), \(\sqrt{36} = 6\), \(\sqrt{49} = 7\), \(\sqrt{64} = 8\), \(\sqrt{81} = 9\), \(\sqrt{100} = 10\), \(\sqrt{144} = 12\).

Valeurs approchées : \(\sqrt{2} \approx 1{,}414\) ; \(\sqrt{3} \approx 1{,}732\) ; \(\sqrt{5} \approx 2{,}236\).

Équation \(x^2 = a\) (3e) : si \(a > 0\), deux solutions \(\sqrt{a}\) et \(-\sqrt{a}\) ; si \(a = 0\), une solution \(0\) ; si \(a < 0\), aucune.

Attention

\(\sqrt{9 + 16} = 5\), alors que \(\sqrt{9} + \sqrt{16} = 7\) : la racine d'une somme n'est pas la somme des racines.