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Mathématiques 3ᵉ

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Puissances : exposants négatifs et écriture scientifique

Rappels de 4e (puissance aⁿ, a¹ et a⁰, signe d’une puissance, puissances de 10, préfixes de nano à giga), puissance d’exposant négatif d’un nombre quelconque (a⁻ⁿ = 1/aⁿ, l’inverse de aⁿ), produits et quotients de puissances d’un même nombre, écriture scientifique (écrire, comparer, ordre de grandeur, produits, quotients et sommes) et problèmes avec des puissances et des nombres très grands ou très petits.

À propos de cette page
Un QCM sur les puissances et l’écriture scientifique en trois niveaux de douze questions : base et exposant, signe, puissances de 10 et préfixes, exposants négatifs et inverses, produits et quotients de puissances, écriture scientifique, comparaisons et ordres de grandeur. Chaque réponse est expliquée.

Les 36 questions du QCM en version texte

Pour réviser sans écran ou imprimer : chaque question avec ses propositions ; la bonne réponse et son explication se déplient.

Niveau facile ★ — 12 questions
  1. 3⁴ est égal à…

    • A. 12
    • B. 81
    • C. 64
    • D. 7
    Réponse

    B. 81 — 3⁴ = 3 × 3 × 3 × 3 = 81. Ce n’est ni 3 × 4 = 12, ni 4³ = 64.

  2. Dans l’écriture 8⁻², le nombre −2 s’appelle…

    • A. la base
    • B. le facteur
    • C. l’exposant
    • D. l’inverse
    Réponse

    C. l’exposant — 8 est la base et −2 l’exposant : 8⁻² = 1/8² = 1/64.

  3. (−6)² est égal à…

    • A. −36
    • B. −12
    • C. 12
    • D. 36
    Réponse

    D. 36 — Deux facteurs négatifs : (−6) × (−6) = 36, positif.

  4. −6² est égal à…

    • A. −36
    • B. 36
    • C. −12
    • D. 12
    Réponse

    A. −36 — Sans parenthèses, l’exposant ne porte que sur 6 : −6² = −(6 × 6) = −36.

  5. 10⁻⁴ est égal à…

    • A. −10 000
    • B. −40
    • C. 0,000 1
    • D. 0,004
    Réponse

    C. 0,000 1 — 10⁻⁴ = 1/10⁴ = 0,000 1 : quatre chiffres après la virgule, et c’est un nombre positif.

  6. 2⁻¹ est égal à…

    • A. −2
    • B. 0,5
    • C. −0,5
    • D. 0,2
    Réponse

    B. 0,5 — 2⁻¹ = 1/2 = 0,5 : l’inverse de 2, pas son opposé.

  7. Pour tout nombre a non nul, a⁰ vaut…

    • A. 0
    • B. a
    • C. −1
    • D. 1
    Réponse

    D. 1 — L’exposant 0 donne toujours 1 : par exemple 2⁰ = 2¹ ÷ 2 = 1.

  8. Le préfixe « micro » (µ) correspond à…

    • A. 10⁻⁶
    • B. 10⁻³
    • C. 10⁶
    • D. 10⁻⁹
    Réponse

    A. 10⁻⁶ — micro = 10⁻⁶ ; milli = 10⁻³, nano = 10⁻⁹, méga = 10⁶.

  9. Laquelle de ces écritures est une écriture scientifique ?

    • A. 0,7 × 10³
    • B. 7 × 10⁻³
    • C. 70 × 10³
    • D. 10 × 10³
    Réponse

    B. 7 × 10⁻³ — Dans a × 10ⁿ, il faut 1 ≤ a < 10 : seul 7 convient. 0,7 est trop petit, 70 et 10 trop grands.

  10. 4⁻² est égal à…

    • A. −16
    • B. 1/8
    • C. 1/16
    • D. −1/16
    Réponse

    C. 1/16 — 4⁻² = 1/4² = 1/16 : l’inverse de 4², un nombre positif. Et 4² = 4 × 4 = 16, pas 8.

  11. 7² × 7³ est égal à…

    • A. 7⁶
    • B. 49⁵
    • C. 7¹
    • D. 7⁵
    Réponse

    D. 7⁵ — Même base : on ajoute les exposants, 2 + 3 = 5. On ne les multiplie pas.

  12. Un milliard s’écrit…

    • A. 10⁹
    • B. 10⁶
    • C. 10¹²
    • D. 10⁸
    Réponse

    A. 10⁹ — 1 000 000 000 : un 1 suivi de 9 zéros, c’est 10⁹.

Niveau moyen ★★ — 12 questions
  1. 3⁻³ est égal à…

    • A. −27
    • B. 1/27
    • C. −9
    • D. 1/9
    Réponse

    B. 1/27 — 3⁻³ = 1/3³ = 1/27 : un inverse, positif.

  2. 10² ÷ 10⁷ est égal à…

    • A. 10⁵
    • B. 10⁻⁹
    • C. 10⁻⁵
    • D. 10¹⁴
    Réponse

    C. 10⁻⁵ — Quotient : 2 − 7 = −5, donc 10⁻⁵.

  3. (4⁻²)³ est égal à…

    • A. 4¹
    • B. 4⁻⁵
    • C. 4⁶
    • D. 4⁻⁶
    Réponse

    D. 4⁻⁶ — Puissance d’une puissance : on multiplie les exposants, −2 × 3 = −6.

  4. 6⁻³ × 6⁵ est égal à…

    • A. 36
    • B. 6⁻¹⁵
    • C. 6⁸
    • D. 1/36
    Réponse

    A. 36 — −3 + 5 = 2 : 6⁻³ × 6⁵ = 6² = 36.

  5. 0,000 37 en écriture scientifique est…

    • A. 37 × 10⁻⁵
    • B. 3,7 × 10⁻⁴
    • C. 3,7 × 10⁴
    • D. 0,37 × 10⁻³
    Réponse

    B. 3,7 × 10⁻⁴ — La virgule vient après le 3 : 4 rangs vers la droite, donc 3,7 × 10⁻⁴. Les autres écritures ne sont pas scientifiques ou sont fausses.

  6. 1/(2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2) s’écrit…

    • A. −2⁶
    • B. 2⁶
    • C. 2⁻⁶
    • D. −6²
    Réponse

    C. 2⁻⁶ — 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 = 2⁶, et son inverse est 2⁻⁶.

  7. (3/2)⁻² est égal à…

    • A. −9/4
    • B. 9/4
    • C. −4/9
    • D. 4/9
    Réponse

    D. 4/9 — On retourne la fraction : (3/2)⁻² = (2/3)² = 4/9.

  8. Le plus grand de ces nombres est…

    • A. 4 × 10⁻³
    • B. 9 × 10⁻⁴
    • C. 8,5 × 10⁻⁴
    • D. 1 × 10⁻⁵
    Réponse

    A. 4 × 10⁻³ — On compare d’abord les exposants : −3 est le plus grand, donc 4 × 10⁻³ = 0,004 l’emporte.

  9. (3 × 10⁴) × (5 × 10⁻⁷) en écriture scientifique vaut…

    • A. 15 × 10⁻³
    • B. 1,5 × 10⁻²
    • C. 1,5 × 10⁻³
    • D. 8 × 10⁻³
    Réponse

    B. 1,5 × 10⁻² — (3 × 5) × 10⁴⁻⁷ = 15 × 10⁻³ = 1,5 × 10⁻².

  10. 12 µm, en mètres, c’est…

    • A. 1,2 × 10⁻⁷ m
    • B. 1,2 × 10⁻⁶ m
    • C. 1,2 × 10⁻⁵ m
    • D. 1,2 × 10⁵ m
    Réponse

    C. 1,2 × 10⁻⁵ m — 12 µm = 12 × 10⁻⁶ m = 1,2 × 10¹ × 10⁻⁶ m = 1,2 × 10⁻⁵ m.

  11. (−2)⁻³ est égal à…

    • A. 8
    • B. −8
    • C. 1/8
    • D. −1/8
    Réponse

    D. −1/8 — (−2)³ = −8, et son inverse est −1/8 : négatif à cause de la base négative et de l’exposant impair.

  12. Une calculatrice affiche 6.4E−5. Ce nombre est…

    • A. 0,000 064
    • B. 6,4⁻⁵
    • C. −320
    • D. 640 000
    Réponse

    A. 0,000 064 — 6.4E−5 se lit 6,4 × 10⁻⁵ = 0,000 064.

Niveau difficile ★★★ — 12 questions
  1. (5³ × 5⁻⁴) ÷ 5⁻³ est égal à…

    • A. 5⁻⁴
    • B. 25
    • C. 5⁻¹⁰
    • D. 1/25
    Réponse

    B. 25 — 5³ × 5⁻⁴ = 5⁻¹, puis 5⁻¹ ÷ 5⁻³ = 5⁻¹⁻⁽⁻³⁾ = 5² = 25.

  2. 9³ × 3⁻⁵ est égal à…

    • A. 3⁻²
    • B. 27⁻²
    • C. 3
    • D. 3⁻¹⁵
    Réponse

    C. 3 — 9 = 3², donc 9³ = 3⁶ et 3⁶ × 3⁻⁵ = 3¹ = 3.

  3. 2⁻² + 2⁻² est égal à…

    • A. 2⁻⁴
    • B. 1/16
    • C. 4⁻²
    • D. 0,5
    Réponse

    D. 0,5 — Une somme ne se regroupe pas : 0,25 + 0,25 = 0,5 (c’est aussi 2 × 2⁻² = 2⁻¹).

  4. (2,4 × 10⁵) ÷ (6 × 10⁻³) en écriture scientifique vaut…

    • A. 4 × 10⁷
    • B. 0,4 × 10⁸
    • C. 4 × 10¹
    • D. 4 × 10⁸
    Réponse

    A. 4 × 10⁷ — 2,4 ÷ 6 = 0,4 et 5 − (−3) = 8 : 0,4 × 10⁸ = 4 × 10⁷.

  5. 7 × 10⁻⁴ + 5 × 10⁻⁵ est égal à…

    • A. 12 × 10⁻⁹
    • B. 7,5 × 10⁻⁴
    • C. 1,2 × 10⁻⁴
    • D. 7,5 × 10⁻⁵
    Réponse

    B. 7,5 × 10⁻⁴ — Même puissance de 10 : 70 × 10⁻⁵ + 5 × 10⁻⁵ = 75 × 10⁻⁵ = 7,5 × 10⁻⁴.

  6. Combien de fois 3 × 10⁻² est-il plus grand que 6 × 10⁻⁸ ?

    • A. 2 × 10⁵
    • B. 5 × 10⁶
    • C. 5 × 10⁵
    • D. 2 × 10⁻⁶
    Réponse

    C. 5 × 10⁵ — (3 × 10⁻²) ÷ (6 × 10⁻⁸) = 0,5 × 10⁶ = 5 × 10⁵.

  7. Pour quelle valeur de n a-t-on 1/(4 × 4 × 4) = 2ⁿ ?

    • A. −3
    • B. 3
    • C. 6
    • D. −6
    Réponse

    D. −6 — 4 × 4 × 4 = 4³ = 2⁶, donc 1/2⁶ = 2⁻⁶ : n = −6.

  8. (−1)⁻⁵ est égal à…

    • A. −1
    • B. 1
    • C. −5
    • D. 5
    Réponse

    A. −1 — (−1)⁵ = −1, et l’inverse de −1 est −1.

  9. L’ordre de grandeur de (4,1 × 10⁻³) × (2,2 × 10⁸) est…

    • A. 10¹¹
    • B. 10⁶
    • C. 10⁵
    • D. 10⁻²⁴
    Réponse

    B. 10⁶ — 4,1 × 2,2 ≈ 9, et −3 + 8 = 5 : environ 9 × 10⁵, plus proche de 10⁶.

  10. Quelle égalité est fausse ?

    • A. 2⁻³ × 2³ = 1
    • B. 10⁻² = 0,01
    • C. 4⁻¹ = −4
    • D. 3⁰ = 1
    Réponse

    C. 4⁻¹ = −4 — 4⁻¹ = 1/4 = 0,25 : c’est l’inverse de 4, pas son opposé. Les trois autres égalités sont justes.

  11. Chaque filtre traversé divise la luminosité d’un rayon par 2. Après 8 filtres, la luminosité est multipliée par…

    • A. 2⁸
    • B. −16
    • C. 1/16
    • D. 2⁻⁸
    Réponse

    D. 2⁻⁸ — Diviser par 2, c’est multiplier par 2⁻¹ : après 8 filtres, par 2⁻⁸ = 1/256. Ce n’est ni 1/16 = 2⁻⁴ ni un nombre négatif.

  12. Quel nombre est égal à 0,08 × 10⁻⁵ ?

    • A. 8 × 10⁻⁷
    • B. 8 × 10⁻³
    • C. 8 × 10⁻⁶
    • D. 0,8 × 10⁻⁷
    Réponse

    A. 8 × 10⁻⁷ — 0,08 = 8 × 10⁻², donc 0,08 × 10⁻⁵ = 8 × 10⁻²⁻⁵ = 8 × 10⁻⁷.

Bloqué sur ce chapitre ?

Moi c'est Ben, j'ai créé ce site pour aider le plus d'élèves possible, partout en France. Je peux aussi reprendre avec toi ce qui coince en cours particulier : en visio, ou à domicile si tu es à Marseille.

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