Exercices : Les Puissances
Mathématiques – 3ème Année Collège
Exercice 1 : Calculs de base
Calculer les expressions suivantes :
a) 24
b) 53
c) 100
d) (-3)2
e) 4-1
Solution :
a) 24 = 16
b) 53 = 125
c) 100 = 1
d) (-3)2 = 9
e) 4-1 = 1/4
Exercice 2 : Propriétés des puissances
Simplifier les expressions suivantes :
a) 73 × 75
b) (24)2
c) 108 ÷ 105
d) 32 × 52
Solution :
a) 73 × 75 = 78
b) (24)2 = 28
c) 108 ÷ 105 = 103
d) 32 × 52 = (3×5)2 = 152
Exercice 3 : Puissances négatives
Calculer et donner sous forme fractionnaire :
a) 2-3
b) 10-2
c) (1/3)-2
d) (-5)-1
Solution :
a) 2-3 = 1/8
b) 10-2 = 1/100
c) (1/3)-2 = 32 = 9
d) (-5)-1 = -1/5
Exercice 4 : Notation scientifique
Écrire en notation scientifique :
a) 45 000 000
b) 0,000 78
c) 602 000 000 000 000 000 000 000
d) 0,000 000 001 2
Solution :
a) 45 000 000 = 4,5 × 107
b) 0,000 78 = 7,8 × 10-4
c) 602 000 000 000 000 000 000 000 = 6,02 × 1023 (nombre d’Avogadro)
d) 0,000 000 001 2 = 1,2 × 10-9
Exercice 5 : Comparaison de nombres
Classer par ordre croissant :
2,5 × 103 ; 3 × 102 ; 1,5 × 104 ; 7 × 101
Solution :
7 × 101 (70) < 3 × 102 (300) < 2,5 × 103 (2 500) < 1,5 × 104 (15 000)
Exercice 6 : Expressions complexes
Simplifier les expressions :
a) (23 × 32) ÷ (2 × 33)
b) (5-2)3 × 54
c) (102)-1 × 105
Solution :
a) (23 × 32) ÷ (2 × 33) = 22 × 3-1 = 4/3
b) (5-2)3 × 54 = 5-6 × 54 = 5-2 = 1/25
c) (102)-1 × 105 = 10-2 × 105 = 103
Exercice 7 : Problème concret
1) La distance Terre-Soleil est d’environ 1,5 × 108 km. Exprimer cette distance en mètres.
2) Un atome d’hydrogène a un diamètre d’environ 5,3 × 10-11 m. Exprimer ce diamètre en nanomètres (1 nm = 10-9 m).
Solution :
1) 1,5 × 108 km = 1,5 × 108 × 103 m = 1,5 × 1011 m
2) 5,3 × 10-11 m = 5,3 × 10-11 ÷ 10-9 nm = 5,3 × 10-2 nm = 0,053 nm
Exercice 8 : Vrai ou Faux
Dire si les affirmations sont vraies ou fausses (justifier) :
a) 103 × 102 = 105
b) (2 + 3)2 = 22 + 32
c) 50 = 1
d) 10-3 = 0,001
Solution :
a) Vrai : 103+2 = 105
b) Faux : (2+3)2=25 ≠ 4+9=13
c) Vrai : Tout nombre non nul à la puissance 0 vaut 1
d) Vrai : 10-3 = 1/103 = 0,001
Exercice 9 : Calcul mental astucieux
Calculer astucieusement :
a) 16 × 125
b) 0,0004 × 25 000
c) 85 ÷ 29
Solution :
a) 16 × 125 = 24 × 53 = (2×5)3 × 2 = 2 000
b) 0,0004 × 25 000 = 4×10-4 × 2,5×104 = 10
c) 85 ÷ 29 = (23)5 ÷ 29 = 215 ÷ 29 = 64
Exercice 10 : Problème ouvert
Trouver tous les entiers n tels que 2n soit compris entre 100 et 1 000.
Solution :
26=64, 27=128, 28=256, 29=512, 210=1024
Les valeurs de n sont : 7, 8, 9