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Collège · 4ᵉ · Mathématiques

Puissances et racines carrées

Puissances d'un nombre, puissances de 10, notation scientifique et racines carrées (programme de 4e)

À propos de cette page
Ce devoir surveillé sur « Puissances et racines carrées » en quatrième permet de faire le point sur ses connaissances en mathématiques, comme lors d'un véritable contrôle. Elle suit le programme officiel de quatrième et propose plusieurs exercices notés sur 20, avec un corrigé détaillé. Au programme : Puissance d'un nombre, Règles de calcul sur les puissances, Puissances de 10 et préfixes, Notation scientifique et ordre de grandeur. Travaille seul, chronomètre-toi, puis compare tes réponses au corrigé pour identifier les points à revoir. Parfait pour mesurer ses progrès et réviser efficacement. Évaluation gratuite conçue par un professeur particulier à Marseille pour aider les élèves de quatrième en mathématiques.

Sujet et corrigé prêts à imprimer.

Devoir surveillé · Niveau difficile · Durée 55 min · Noté sur 20
55:00

Calculatrice interdite · Tous les calculs doivent figurer sur la copie. Les résultats seront donnés sous la forme la plus simple possible.

Devoir surveillé · Mathématiques
Puissances et racines carrées
Classe de 4ᵉ
Durée : 55 min
Barème : / 20 points
Nom : ……………………………………………
Prénom : ……………………………………………

Devoir surveillé de fin de chapitre, tout en niveau difficile. Télécharge le sujet en PDF, travaille sur une feuille sans aide, puis vérifie avec le corrigé téléchargeable ci-dessous.

Exercice 1 — Calculs de puissances

/ 4 pts
  1. Écris 25 × 23 sous la forme d'une seule puissance, puis calcule sa valeur.
  2. Calcule (−3)4 et −34.
  3. Écris 5−2 sous forme de fraction, puis en écriture décimale.
  4. Simplifie (10−3 × 107) ÷ 102 et donne sa valeur.

Exercice 2 — Notation scientifique

/ 4 pts
  1. Écris en notation scientifique : 0,00000072 et 9340000000.
  2. L'écriture 145 × 10−7 n'est pas une notation scientifique. Explique pourquoi et corrige-la.
  3. Calcule (3,2 × 10−4) × (5 × 109) et donne le résultat en notation scientifique.
  4. Range dans l'ordre croissant : 9,8 × 10−3 ; 1,2 × 10−2 ; 8 × 10−4 ; 1,05 × 10−2.

Exercice 3 — Racines carrées

/ 4 pts
  1. Calcule √2,25 ; √0,49 et √(104).
  2. Résous l'équation x2=144.
  3. Encadre √150 par deux entiers consécutifs, puis par deux décimaux consécutifs au dixième. Justifie par des calculs.
  4. Un élève écrit √(36 + 64) = 6 + 8 = 14. Explique son erreur et donne la bonne valeur.

Exercice 4 — Ordres de grandeur

/ 4 pts

Données : masse de la Terre 5,97 × 1024 kg ; masse de la Lune 7,35 × 1022 kg ; 1 To = 1012 octets ; 1 Go = 109 octets ; une année dure environ 3,15 × 107 s.

  1. La Terre est environ combien de fois plus massive que la Lune ? (arrondi à l'unité)
  2. Un globule rouge mesure 7 µm. Combien de globules alignés faut-il pour former 1 mm ?
  3. Un film pèse 4,5 Go. Combien de films entiers peut contenir un disque de 2 To ?
  4. L'Univers est âgé d'environ 13,8 milliards d'années. Exprime cet âge en secondes, en notation scientifique (2 décimales).

Exercice 5 — Prise d'initiative — les grains de riz

/ 4 pts

Une légende raconte qu'un inventeur demanda comme récompense 1 grain de riz sur la première case d'un échiquier, 2 sur la deuxième, 4 sur la troisième, et ainsi de suite en doublant jusqu'à la 64e case. Un grain de riz pèse 0,025 g. On donne 240 ≈ 1,1 × 1012 et 264 ≈ 1,8 × 1019.

  1. Combien de grains y a-t-il sur la 10e case ? Écris le résultat sous forme de puissance de 2, puis en valeur.
  2. Écris le nombre de grains de la 21e case en notation scientifique (on donne 220 = 1 048 576).
  3. Calcule la masse de riz, en tonnes, posée sur la 41e case.
  4. Le nombre total de grains est proche de 264. La production mondiale annuelle de riz est d'environ 5 × 108 tonnes. Combien d'années de production faudrait-il ?

Ce contrôle de mathématiques 4ᵉ en bref

Un devoir surveillé type contrôle en classe sur « Puissances et racines carrées » : 5 exercices, 55 minutes, noté sur 20. Le sujet et le corrigé sont téléchargeables en PDF, prêts à imprimer, pour travailler comme en classe.

  • Exercice 1 — Calculs de puissances/ 4 pts
  • Exercice 2 — Notation scientifique/ 4 pts
  • Exercice 3 — Racines carrées/ 4 pts
  • Exercice 4 — Ordres de grandeur/ 4 pts
  • Exercice 5 — Prise d'initiative — les grains de riz/ 4 pts

Notions évaluées

Puissance d'un nombre, Règles de calcul sur les puissances, Puissances de 10 et préfixes, Notation scientifique et ordre de grandeur, Calculer avec la notation scientifique, Racine carrée.

Pour préparer ce contrôle

  1. Relire le cours.
  2. Refaire les exercices corrigés et les problèmes.
  3. Se tester avec le QCM (36 questions).
  4. Faire ce sujet en conditions réelles — 55 min, sans le cours — puis se corriger et noter les points à revoir.

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Questions fréquentes sur ce sujet
Combien de temps dure ce contrôle sur « Puissances et racines carrées » ?
55 minutes pour 5 exercices notés sur 20. Prévois le double si tu enchaînes avec la correction.
Le corrigé est-il fourni ?
Oui : le corrigé complet est fourni en PDF (bouton « Télécharger le corrigé »), avec le barème exercice par exercice.
Ce sujet peut-il servir de DS, de contrôle ou d'interrogation ?
Oui : c'est un devoir surveillé complet de 55 minutes. Pour une interrogation courte, garde un ou deux exercices ; pour un DS ou un contrôle de fin de chapitre, fais le sujet entier en temps limité.
Ce sujet suit-il le programme de mathématiques de quatrième ?
Oui : il évalue uniquement les notions du chapitre « Puissances et racines carrées » du programme officiel de mathématiques en quatrième, soit Puissance d'un nombre, Règles de calcul sur les puissances, Puissances de 10 et préfixes, Notation scientifique et ordre de grandeur.
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