La puissance dans D - 5e

Classe: 
Cinquième
 

I. Activités préparatoires

$x\times x=x^{2}$ (2 facteurs égaux à $x$)
 
$x\times x\times x\times x=x^{4}$ (4 facteurs égaux à $x$)
 
Recopie puis complète
 
$a\times a\times a=\ldots\ldots$
 
$b\times b\times b\times b\times b\times b=\ldots\ldots$
 
$\dfrac{1}{c}\times\dfrac{1}{c}\times\dfrac{1}{c}\times\dfrac{1}{c}\times\dfrac{1}{c}=\ldots\ldots$

Résolution

$a\times a\times a=a^{3}$
 
$b\times b\times b\times b\times b\times b=b^{6}$
 
$\dfrac{1}{c}\times\dfrac{1}{c}\times\dfrac{1}{c}\times\dfrac{1}{c}\times\dfrac{1}{c}=\left(\dfrac{1}{c}\right)^{5}=\dfrac{1}{c^{5}}$
 
Si on a $n$ facteurs égaux à $x$, on écrit :
$$x^{n}$$
Dans l'écriture $x^{n}$, le $x$ représente un nombre décimal et le $n$ un entier naturel qui est appelé puissance ou exposant.
 
Exemples : $2\times 2\times 2=2^{3}=8\;;\quad(5.4)\times(5.4)\times(5.4)\times(5.4)=(5.4)^{4}$

II. Définition

On appelle puissance $n\,\text{ième}$ d'un décimal $a$, notée $a^{n}$ le produit de $n$ facteurs égaux à $a.$
 
Remarque
$$a^{0}=1\quad\text{et}\quad a^{1}=a$$

Application

1) Écrire les expressions suivantes sous forme de puissance $n\text{ième}$
 
$A=5\times 5\times 5\times 5\;;\quad B=4\times 4\times 4$
 
2) Calculez : $\ 2^{4}\;;\quad\left(\dfrac{3}{2}\right)^{0}\;;\quad(10)^{3}$

Résolution

1) $A=5\times 5\times 5\times 5=5^{4}$
 
$B=4\times 4\times 4=4^{3}$
 
2) $2^{4}=2\times 2\times 2\times 2=16$
 
$\left(\dfrac{3}{2}\right)^{0}=1$
 
$(10)^{3}=10\times 10\times 10=1000$

III. Propriétés

$\centerdot\ 2^{3}\ $ et $\ 2^{5}$ à écrire sous forme de produit de facteurs égaux.
 
$2^{3}=3$ facteurs égaux à $2=2\times 2\times 2=8$
 
$2^{5}=5$ facteurs égaux à $2=2\times 2\times 2\times 2\times 2=32$
 
$\centerdot\ $ écrire $2^{3}\times 2^{5}$ sous forme de produit de facteurs égaux à 2.
 
$\underbrace{2\times 2\times 2}_{2^{3}}\times\underbrace{2\times 2\times 2\times 2\times 2}_{2^{5}}=2^{8}$

III.1. Produit de puissances d'un même décimal

$\centerdot\ $ Si $a$ est un décimal, $m\ $ et $\ n$ des entiers naturels alors, on a :
$$a^{m}\times a^{n}=a^{m+n}$$

Application

$7^{3}\times 7^{6}=7^{9}$
 
$9^{4}\times 9^{3}\times 9^{10}=9^{17}$
 
$(12.5)^{4}\times(12.5)^{7}\times(12.5)^{12}=(12.5)^{23}$
 
$4^{6}\times 8^{3}=(4^{6}\times 4^{3}\times 4^{1})\times 2=4^{10}\times 2$

III.2. Puissance d'une puissance décimale

$\centerdot\ $ Si $a$ est un décimal, $m\ $ et $\ n$ des entiers naturels alors, on a :
$$(a^{m})^{n}=a^{m\times n}$$
Exemples :
 
$(5^{4})^{2}=5^{4\times 2}=5^{8}$
 
$\begin{array}{rcl} (4)^{6}\times(8)^{3}&=&(2^{2})^{6}\times(2^{3})^{3}\\ \\&=&2^{2\times 6}\times 2^{3\times 3}\\ \\&=&2^{12}\times 2^{9}\\ \\&=&2^{21}\end{array}$

Application

Écrire avec une puissance :
 
$A=(y^{2})^{6}\;;\quad B=[(9)^{3}]^{5}\times(3^{6})^{2}\;;\quad C=[(3^{2})^{3}]^{4}$

Résolution

$A=(y^{2})^{6}=y^{2\times 6}=y^{12}$
 
$\begin{array}{rcl} B&=&[(9)^{3}]^{5}\times(3^{6})^{2}\\ \\&=&[(3^{2})^{3}]^{5}\times(3^{12})\\ \\&=&(3^{2\times 3\times 5})\times(3^{12})\\ \\&=&3^{30}\times 3^{12}\\ \\&=&3^{30+12}\\ \\&=&3^{42}\end{array}$
 
$C=[(3^{2})^{3}]^{4}=3^{2\times 3\times 4}=3^{24}$

III.3. Puissance d'un produit de deux décimaux

$\centerdot\ $ Si $a\ $ et $\ b$ sont deux décimaux et $n$ un entier naturel alors, on a :
$$(a\times b)^{n}=a^{n}\times b^{b}$$
Exemples :
 
$(5\times 2)^{3}=5^{3}\times 2^{3}$ or, $\ 5^{3}=125\ $ et $\ 2^{3}=8$
 
Donc, $\ 5^{3}\times 2^{3}=125\times 8=1000$

IV. Ordre de priorités

Dans une suite d'opérations sans parenthèses, les calculs des puissances sont prioritaires devant les multiplications et les divisions.
 
Exemples :
 
$\begin{array}{rcl} A&=&12-2^{2}+8-5\times 3^{2}\\ \\&=&12-4+8-5\times 9\\ \\&=&8+8-45\\ \\&=&-29\end{array}$
 
$\begin{array}{rcl} B&=&8\div 2^{2}-2+3\times 2^{3}\\ \\&=&8\div 4-2+3\times 8\\ \\&=&2-2+24\\ \\&=&24\end{array}$

 
Auteur: 
Mamadou Siradji Dia

Commentaires

À la puissance D

Merci beaucoup vraiment

Merci beaucoup

Intéressant

Je suis étudiant à l'université Assane SECK de Ziguinchor au département de mathématique j'ai besoin de cours de mathématiques

Très Pratique ! Nous vous remercions vivement

Merci beaucoup

Y’a un erreur au niveau de deux à la puissance 3 parce que au lieu de deux fois deux fois deux vous avez écrit 2 fois 2fois2fois2

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Je l'ai trouvé sur et très utile

Je l'ai trouvé sur et très utile merci beaucoup

J'ai rien compris sîl vous plaît aide moi

Merci beaucoup,je trouve que c'est très intéressant.

C’est trop compliqué

Vraiment merci pour cette cours de maths

Merci grâce à vous j’ai bien compris la leçons

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