Mathématiques · 4e

Comprendre et calculer des puissances

Lire une puissance, utiliser les puissances de dix et distinguer un signe négatif d’une base négative.

Ce que tu vas apprendre

Lire une puissance, utiliser les puissances de dix et distinguer un signe négatif d’une base négative.

Une multiplication répétée

Pour un entier n positif, aⁿ représente le produit de n facteurs égaux à a. Ainsi 3⁴ = 3 × 3 × 3 × 3 = 81. Le nombre a est la base et n est l’exposant. On dit « trois puissance quatre ». Ce n’est pas le produit 3 × 4. Pour une base non nulle, a⁰ = 1 et a⁻ⁿ = 1/aⁿ.

Le signe et les parenthèses

Les parenthèses permettent de préciser la base. Dans (−3)², la base est −3 : (−3) × (−3) = 9. Dans −3², le carré porte sur 3 et le signe moins reste devant : −(3 × 3) = −9. Une base négative élevée à un exposant entier positif pair donne un résultat positif ; avec un exposant impair, le résultat est négatif.

Les puissances de dix

10³ = 1 000 et 10⁻³ = 1/1 000 = 0,001. Multiplier par une puissance de dix permet de changer l’échelle d’un nombre. Pour multiplier des puissances de même base, on additionne les exposants : aᵐ × aⁿ = aᵐ⁺ⁿ. Pour diviser, avec une base non nulle, on soustrait les exposants.

Un exemple, étape par étape

2³ × 2² = (2 × 2 × 2) × (2 × 2). Il y a cinq facteurs égaux à 2, donc le produit vaut 2⁵ = 32. Pour 4 × 10⁻², on obtient 4 × 0,01 = 0,04.

Le piège à éviter

Dans un produit de puissances de même base, on additionne les exposants, on ne les multiplie pas. Pour une somme, cette règle ne s’applique pas : 2² + 2³ = 4 + 8 = 12.

À toi d’expliquer

Calcule 5 × 10³ puis 5 × 10⁻³ et explique pourquoi les résultats n’ont pas le même ordre de grandeur.

Voir une démarche possible

10³ vaut 1 000, donc 5 × 10³ = 5 000. 10⁻³ vaut 0,001, donc 5 × 10⁻³ = 0,005. Un exposant négatif désigne ici l’inverse d’une puissance de dix, pas un nombre négatif.

Les trois repères à retenir

  1. C’est le produit de n facteurs égaux à a.
  2. 10⁻² = 1/100 = 0,01.
  3. On conserve la base et on additionne les exposants.

Avant de passer au quiz, essaie de redire la méthode sans regarder la fiche. Relis l’exemple si tu hésites : une réponse expliquée compte davantage qu’une réponse devinée.

La pause mémoire

Cache, réfléchis, vérifie.

Essaie de répondre avant d’ouvrir chaque carte.

Que signifie aⁿ pour n entier positif ?

C’est le produit de n facteurs égaux à a.

Combien vaut 10⁻² ?

10⁻² = 1/100 = 0,01.

Comment multiplier deux puissances de même base ?

On conserve la base et on additionne les exposants.

À toi de jouer

As-tu eu le déclic ?

Cinq questions, sans chronomètre. La correction explique chaque réponse.

1. Combien vaut 3⁴ ?
2. Combien vaut (−2)⁴ ?
3. Combien vaut 10⁻³ ?
4. À quoi est égal 2³ × 2² ?
5. Quelle différence est correcte ?

Sur un appareil partagé, pense à déconnecter le compte adulte après la séance.

Et maintenant ?

Un résultat hésitant ? Relis la correction, puis refais le quiz demain. Si tout est clair, essaie une autre notion de ta classe.

Continuer en 4e →