Puissances et écriture scientifique Exercices

Simplifier des expressions avec les règles de calcul

Durée estimée
15 minutes
Difficulté
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Objectif travaillé

  1. Écrire chaque expression sous la forme $ a^{n} $, avec $ n $ entier relatif.

    1. $ A = 7^{6} \times 7^{-2} $
    2. $ B = \dfrac{5^{3}}{5^{8}} $
    3. $ C = \left(2^{-3}\right)^{4} $
    4. $ D = \dfrac{10^{-2} \times 10^{7}}{10^{4}} $
  2. Simplifier les expressions suivantes en écrivant les étapes.

    1. $ E = \dfrac{3^{5} \times 3^{-2}}{3^{6} \times 3^{-3}} $
    2. $ F = (2 \times 5)^{4} \times 10^{-3} $
    3. $ G = \left(\dfrac{6^{4}}{6^{2}}\right)^{-3} $
  3. Calculer la valeur exacte de $ H = \dfrac{4^{3} \times 4^{-5}}{4^{-4}} $.

Corrigé

  1. Pour chaque calcul, on identifie la règle applicable.

    1. Produit de puissances de même base, on additionne les exposants :
      $ A = 7^{6+(-2)} = 7^{4} $ donc $ A $ = $\mathbf{7^{4}}$.
    2. Quotient de puissances de même base, on soustrait les exposants :
      $ B = 5^{3-8} = 5^{-5} $ donc $ B $ = $\mathbf{5^{-5}}$.
    3. Puissance de puissance, on multiplie les exposants :
      $ C = 2^{-3 \times 4} = 2^{-12} $ donc $ C $ = $\mathbf{2^{-12}}$.
    4. On commence par le numérateur : $ 10^{-2} \times 10^{7} = 10^{-2+7} = 10^{5} $.
      Puis le quotient : $ D = \dfrac{10^{5}}{10^{4}} = 10^{5-4} = 10^{1} $ donc $ D $ = $\mathbf{10}$.
    1. On simplifie le numérateur et le dénominateur.
      Numérateur : $ 3^{5} \times 3^{-2} = 3^{5+(-2)} = 3^{3} $.
      Dénominateur : $ 3^{6} \times 3^{-3} = 3^{6+(-3)} = 3^{3} $.
      $ E = \dfrac{3^{3}}{3^{3}} = 3^{3-3} = 3^{0} $ donc $ E $ = $\mathbf{1}$.
    2. On utilise la propriété sur le produit : $ (2 \times 5)^{4} = 10^{4} $.
      $ F = 10^{4} \times 10^{-3} = 10^{4+(-3)} = 10^{1} $ donc $ F $ = $\mathbf{10}$.
    3. On simplifie d'abord le quotient à l'intérieur des parenthèses : $ \dfrac{6^{4}}{6^{2}} = 6^{4-2} = 6^{2} $.
      Puis on applique la puissance : $ G = \left(6^{2}\right)^{-3} = 6^{2 \times (-3)} = 6^{-6} $ donc $ G $ = $\mathbf{6^{-6}}$.
  2. On simplifie le numérateur : $ 4^{3} \times 4^{-5} = 4^{3+(-5)} = 4^{-2} $.
    Puis le quotient : $ H = \dfrac{4^{-2}}{4^{-4}} = 4^{-2-(-4)} = 4^{2} = 16 $.
    Donc $ H $ = $\mathbf{16}$.