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Complément · C2

Puissances et écriture scientifique

Manipuler 10ⁿ, écrire un nombre sous la forme a × 10ⁿ, calculer.

📖 Rappel
Définitions
  • 10ⁿ avec n ≥ 0 : 1 suivi de n zéros. Ex : 10³ = 1000.
  • 10⁻ⁿ = 1 / 10ⁿ. Ex : 10⁻³ = 1/1000 = 0,001.
  • 10⁰ = 1 (par convention).
10⁻³ 10⁻² 10⁻¹ 10⁰ 10¹ 10² 10³ 0,001 0,01 0,1 1 10 100 1000
Propriétés (à connaître par cœur)
  • 10ᵃ × 10ᵇ = 10ᵃ⁺ᵇ (produit : on additionne les exposants)
  • 10ᵃ ÷ 10ᵇ = 10ᵃ⁻ᵇ (quotient : on soustrait)
  • (10ᵃ)ᵇ = 10ᵃˣᵇ (puissance de puissance : on multiplie)
  • 1 / 10ⁿ = 10⁻ⁿ
Écriture scientifique

Tout nombre positif s'écrit a × 10ⁿ où :

  • a a un seul chiffre non nul avant la virgule (donc 1 ≤ a < 10).
  • n est un entier relatif (positif ou négatif).
⚠️ Pièges fréquents
  • 12 × 10⁵ n'est PAS en écriture scientifique : 12 ≥ 10. Il faut écrire 1,2 × 10⁶.
  • 0,3 × 10⁴ n'est PAS scientifique non plus : 0,3 < 1. Il faut écrire 3 × 10³.
  • Pour convertir un petit nombre (0,000…) : exposant négatif. Pour un grand nombre : positif.
  • Ne pas confondre 10⁻³ (= 0,001) avec −10³ (= −1000).
Exemples résolus

1 500 000 = 1,5 × 10⁶ (virgule décalée de 6 rangs vers la gauche)

0,00042 = 4,2 × 10⁻⁴ (virgule décalée de 4 rangs vers la droite → exposant négatif)

3 × 10⁵ × 2 × 10⁻³ = (3×2) × 10⁵⁻³ = 6 × 10² = 600

Exo guidé · 1 — convertir un grand nombre

Donne l'écriture scientifique de 32 000.

Étape 1 — Trouver a (entre 1 et 10)

Dans 32 000, on place une virgule après le 1ᵉʳ chiffre : 3,2.

a =
Étape 2 — Compter les rangs déplacés (= n)

De 32 000 à 3,2 : on a décalé la virgule de combien de rangs vers la gauche ?

n =
Résultat final

32 000 = 3,2 × 10⁴

Exo guidé · 2 — produit de deux écritures scientifiques

Calcule A = (4 × 10⁷) × (3 × 10⁻²) en écriture scientifique.

Étape 1 — Multiplier les a entre eux

4 × 3 = ?

Étape 2 — Additionner les exposants

10⁷ × 10⁻² = 10^(7+(−2)) = 10^?

10^
Étape 3 — Remettre en écriture scientifique

12 × 10⁵ n'est PAS scientifique (12 ≥ 10). On corrige : 12 = 1,2 × 10. Donc 12 × 10⁵ = 1,2 × 10^?

A = 1,2 × 10^
Résultat final

A = 1,2 × 10⁶

À toi !

Exo · 1 — petit nombre (exposant négatif)

Écris 0,00056 en notation scientifique. Format : « a × 10^n » (ex : 5,6 × 10^-4).

Réponse
Correction

0,00056 = 5,6 × 10⁻⁴

Exo · 2 — grand nombre

Écris 47 000 000 en notation scientifique.

Réponse
Correction

47 000 000 = 4,7 × 10⁷

Exo · 3 — produit de deux écritures scientifiques

Calcule A = (5 × 10⁻³) × (8 × 10⁶) en écriture scientifique.

A = ?
Correction

A = (5 × 8) × 10^(−3+6) = 40 × 10³

A = 4 × 10⁴

Exo · 4 — quotient

Calcule B = (6 × 10⁵) / (3 × 10⁸) en écriture scientifique.

B = ?
Correction

B = (6/3) × 10^(5−8) = 2 × 10⁻³

B = 2 × 10⁻³

Exo · 5 — comparer des ordres de grandeur

Lequel est le plus grand : 5 × 10⁻³ ou 8 × 10⁻⁴ ? Tape la réponse complète (ex : « 5 × 10^-3 »).

Le plus grand
Correction

5 × 10⁻³ = 0,005 · 8 × 10⁻⁴ = 0,0008

5 × 10⁻³ est le plus grand.

🎓 DNB type — distance Terre-Soleil

À la vitesse de la lumière

La distance Terre-Soleil est d'environ 1,5 × 10⁸ km. La lumière voyage à 3 × 10⁵ km/s. Combien de temps (en secondes) un rayon lumineux met-il pour aller du Soleil à la Terre ? Donne le résultat en notation scientifique.

Correction

Temps = distancevitesse = 1,5 × 10⁸3 × 10⁵.

= (1,5 / 3) × 10^(8−5) = 0,5 × 10³ = 5 × 10² s (= 500 s ≈ 8 min 20 s).