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Maths3ème

Puissances & notation scientifique

3ème · Puissances entières, règles de calcul et écriture scientifique

1. Définition

Puissance entière

Pour a0a \neq 0 et nNn \in \mathbb{N}^* :

an=a×a××an facteursa^n = \underbrace{a \times a \times \cdots \times a}_{n \text{ facteurs}}
a0=1;an=1ana^0 = 1 \quad ; \quad a^{-n} = \dfrac{1}{a^n}

Exemples : 25=322^5 = 32, 103=0,00110^{-3} = 0{,}001, (3)2=9(-3)^2 = 9, 32=9-3^2 = -9.

2. Règles de calcul

Propriétés

Pour a,b0a, b \neq 0 et m,nZm, n \in \mathbb{Z} :

am×an=am+na^m \times a^n = a^{m+n}
aman=amn\dfrac{a^m}{a^n} = a^{m-n}
(am)n=am×n(a^m)^n = a^{m \times n}
(a×b)n=an×bn(a \times b)^n = a^n \times b^n
(ab)n=anbn\left(\dfrac{a}{b}\right)^n = \dfrac{a^n}{b^n}

3. Puissances de 10

Règles spécifiques

  • 10n10^n (n>0n > 0) = 1 suivi de nn zéros.
  • 10n10^{-n} (n>0n > 0) = 0, suivi de n1n-1 zéros puis 1.
  • 103=100010^3 = 1\,000, 103=0,00110^{-3} = 0{,}001.
  • 10m×10n=10m+n10^m \times 10^n = 10^{m+n}, 10m10n=10mn\dfrac{10^m}{10^n} = 10^{m-n}.

4. Notation scientifique

Définition

Un nombre en notation scientifique s'écrit sous la forme :

a×10navec 1a<10 et nZa \times 10^n \quad \text{avec } 1 \leq |a| < 10 \text{ et } n \in \mathbb{Z}

Exemples :

  • 32500=3,25×10432\,500 = 3{,}25 \times 10^4
  • 0,000047=4,7×1050{,}000047 = 4{,}7 \times 10^{-5}
  • Vitesse de la lumière : c3×108c \approx 3 \times 10^8 m/s.

5. Ordre de grandeur

Méthode

L'ordre de grandeur d'un nombre en notation scientifique a×10na \times 10^n est :

  • 10n10^n si a<5|a| < 5
  • 10n+110^{n+1} si a5|a| \geq 5

Utile pour comparer rapidement des nombres ou valider un calcul.

Récapitulatif — À retenir absolument

ana^na×a××aa \times a \times \cdots \times a
a0a^011
ana^{-n}1an\dfrac{1}{a^n}
am×ana^m \times a^nam+na^{m+n}
aman\dfrac{a^m}{a^n}amna^{m-n}
(am)n(a^m)^namna^{mn}
(ab)n(ab)^nanbna^n b^n
Notation sci.\text{Notation sci.}a×10n,  1a<10a \times 10^n,\; 1 \leq |a| < 10

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