01Calculer la puissance à exposant positif d’un nombre
Je peux calculer une puissance, écrire un nombre sous forme d’une puissance et reconnaître un carré parfait.
Mots-clés
Touche chaque carte pour voir son sens. Regarde les 8 cartes.
Je me prépare
Ce que tu sais déjà : les produits et la règle des signes (1AC).
Je me prépare : ce que je sais déjà
Ce que je sais déjà.
Voici la tâche à réussir
À la fin de cette tâche, tu seras capable de réussir une tâche comme celle-ci :
Calcule : (−2)3 ; (1,2)2 ; 230.
(−2)3 = (−2) × (−2) × (−2) = −8
(1,2)2 = 1,2 × 1,2 = 1,44
230 = 1
Écris 16 sous forme d’une puissance. Dis si 49 est un carré parfait.
16 = 2 × 2 × 2 × 2 = 24 ; 49 = 7 × 7 = 72 : 49 est un carré parfait.
Voilà la tâche réussie.
Voici les critères pour réussir
Pour réussir la tâche, je dois savoir 3 choses.
Voici ma méthode
Pour calculer une puissance, j’utilise toujours la même méthode, en 3 étapes.
Je retiens : la puissance
Je te montre comment je fais
Définition : la puissance d’un nombre.
an = a × a × … × a : n facteurs égaux à a
- a est un nombre et n est un entier non nul. an = a × a × … × a, avec n facteurs égaux à a.
- an est la puissance de base a et d’exposant n.
- a2 est le carré de a ; a3 est le cube de a.
- Je retiensExemple : 23 = 2 × 2 × 2 = 8. La base est 2, l’exposant est 3.
Je retiens : je vérifie que j’ai compris
Je retiens : les puissances usuelles
Je te montre comment je fais
Les puissances usuelles.
- Propriété 1a est un nombre. a1 = a et, si a ≠ 0, a0 = 1.
- Exemples : 70 = 1 ; (−12)1 = −12.
- Pour n entier non nul : 10n = 100…0, c’est 1 suivi de n zéros. Exemple : 105 = 100 000.
- Je retiensExposant 0 : le résultat est 1. Exposant 1 : le résultat est la base. Puissance de 10 : je compte les zéros.
Je retiens : je vérifie que j’ai compris
Je retiens : le carré parfait
Je te montre comment je fais
Les carrés parfaits.
- DéfinitionUn entier positif m est un carré parfait s’il peut s’écrire comme le carré d’un entier b : m = b2.
- Exemples : 0 = 02 ; 1 = 12 ; 4 = 22 ; 9 = 32 ; 16 = 42 ; 25 = 52 ; 36 = 62 ; 49 = 72.
- Contre-exemple : 56 n’est pas un carré parfait, car 72 = 49 et 82 = 64 : 56 est entre les deux.
- Je retiensUn carré parfait est le produit de deux facteurs entiers égaux.
Je retiens : je vérifie que j’ai compris
J'étudie l'exemple
Réfléchis d’abord. Puis regarde chaque étape.
Je te montre comment je fais
Exemple 1 Une base positiveCalcule 32.
Essaie d’abord. Le résultat est :
- J’identifie la base et l’exposantDans 32, la base est 3 et l’exposant est 2.
- J’écris le produit2 facteurs égaux à 3 : 32 = 3 × 3.
- J’effectue le calcul3 × 3 = 9, donc 32 = 9.
J'étudie l'exemple
Je te montre comment je fais
Exemple 2 Une base négativeCalcule (−2)3.
Essaie d’abord. Le résultat est :
- J’identifie la base et l’exposantDans (−2)3, la base est −2 et l’exposant est 3.
- J’écris le produit3 facteurs égaux à −2 : (−2)3 = (−2) × (−2) × (−2).
- J’effectue le calculIl y a 3 facteurs négatifs : c’est impair, donc le résultat est négatif. 2 × 2 × 2 = 8, donc le résultat est −8.
J'étudie l'exemple
Je te montre comment je fais
Exemple 3 Une base décimaleCalcule (1,2)2.
Essaie d’abord. Le résultat est :
- J’identifie la base et l’exposantLa base est 1,2 et l’exposant est 2.
- J’écris le produit(1,2)2 = 1,2 × 1,2.
- J’effectue le calcul12 × 12 = 144, et il y a 1 + 1 = 2 chiffres après la virgule : 1,44.
J'étudie l'exemple
Je te montre comment je fais
Exemple 4 Une base fractionnaire négativeCalcule (−2/3)3.
Essaie d’abord. Le résultat est :
- J’identifie la base et l’exposantLa base est −2/3 et l’exposant est 3.
- J’écris le produit3 facteurs égaux à −2/3.
- J’effectue le calcul3 facteurs négatifs : le résultat est négatif. Je multiplie les numérateurs : 2 × 2 × 2 = 8, et les dénominateurs : 3 × 3 × 3 = 27. Le résultat est −8/27.
J'étudie l'exemple
Je te montre comment je fais
Exemple 5 Les puissances usuellesCalcule 230, 231 et 103.
Essaie d’abord. Le résultat est :
- J’identifie la base et l’exposant230 : exposant 0. 231 : exposant 1. 103 : base 10, exposant 3.
- J’écris le produit230 = 1 et 231 = 23 (propriété 1). 103 = 10 × 10 × 10.
- J’effectue le calcul103 = 1 000 : 1 suivi de 3 zéros.
J'étudie l'exemple
Je te montre comment je fais
Exemple 6 Exprimer un nombre sous forme d’une puissanceÉcris 100 000 et 16 sous forme d’une puissance.
Essaie d’abord. Le résultat est :
- Je décompose100 000 = 10 × 10 × 10 × 10 × 10 (5 zéros). Et 16 = 2 × 2 × 2 × 2.
- J’identifie la base et l’exposantPour 100 000 : la base est 10, l’exposant est 5. Pour 16 : la base est 2, l’exposant est 4.
- J’écris la puissance100 000 = 105 et 16 = 24.
J'étudie l'exemple
Je te montre comment je fais
Exemple 7 Reconnaître un carré parfait49 et 56 sont-ils des carrés parfaits ?
Essaie d’abord. Le résultat est :
- Je décompose en deux facteurs égaux49 = 7 × 7 : deux facteurs entiers égaux. Pour 56 : 7 × 7 = 49 et 8 × 8 = 64, aucun entier ne convient.
- J’écris le carré49 = 72. 56 ne peut pas s’écrire comme le carré d’un entier, car 72 < 56 < 82.
- Je conclus49 est un carré parfait. 56 n’est pas un carré parfait.
Attention !
Beaucoup d’élèves font ces erreurs. Réfléchis, puis vérifie.
Les erreurs à éviter
Vrai ou faux ? 23 = 6
Qu’en penses-tu ?
- J’observe23 : la base est 2 et l’exposant est 3.
- Je me rappelleL’exposant donne le nombre de facteurs : 23 = 2 × 2 × 2.
- Je conclusC’est faux : 23 = 8, et non 2 × 3 = 6.
→ J’écris toujours le produit de facteurs égaux avant de calculer.
Attention !
Les erreurs à éviter
Yassine écrit : −42 = 16. A-t-il raison ?
Qu’en penses-tu ?
- J’observeDans −42, il n’y a pas de parenthèses : la base est 4, et le signe − est devant.
- Je me rappelle−42 = −(4 × 4), mais (−4)2 = (−4) × (−4).
- Je conclusYassine se trompe : −42 = −16. Seulement (−4)2 = 16.
→ La base est négative seulement si elle est entre parenthèses : (−4)2.
Attention !
Les erreurs à éviter
Vrai ou faux ? Salma écrit : 20260 = 0.
Qu’en penses-tu ?
- J’observeL’exposant est 0.
- Je me rappellePour a ≠ 0 : a0 = 1.
- Je conclusC’est faux : 20260 = 1.
→ a0 = 1 si a ≠ 0.
Attention !
Les erreurs à éviter
Karim écrit : (−3)4 = −81. A-t-il raison ?
Qu’en penses-tu ?
- J’observeIl y a 4 facteurs égaux à −3.
- Je me rappelle4 facteurs négatifs : c’est pair, donc le résultat est positif.
- Je conclusKarim se trompe : (−3)4 = 81.
→ Exposant pair → résultat positif ; exposant impair → résultat négatif.
On essaie ensemble
On applique la méthode ensemble, étape par étape.
On essaie ensemble
On essaie ensemble
On essaie ensemble
On essaie ensemble
Je m'entraîne
À toi ! Un indice est disponible si tu en as besoin.
Je m'entraîne
Je m'entraîne
Je m'entraîne
Je m'entraîne
Maintenant, sans indice.
Je m'entraîne
Je m'entraîne
Je m'entraîne
Je m'entraîne
Dans la vie
Les puissances autour de nous.
Dans la vie
Dans la vie
Je vérifie
C’est la tâche annoncée au début, avec d’autres nombres. Sans aide. 6 questions : il faut 5 bonnes réponses du premier coup (80 %).
Je vérifie
Défi
Pour aller plus loin. Réfléchis avant de toucher.
Défi
Je résume : qu’ai-je appris ?
Dis avec tes mots ce que tu as appris.
Je résume : comment je fais ?
Je résume : ce que je retiens
Découvre les éléments un par un.
Ce que je dois retenir de cette tâche.
an = a × a × … × a : n facteurs égaux à a
- La puissancean = a × a × … × a : n facteurs égaux à a. a est la base, n l’exposant.
- Le signeAvec une base négative : exposant pair → positif ; exposant impair → négatif.
- Les puissances usuellesa0 = 1 (a ≠ 0) ; a1 = a ; 10n = 1 suivi de n zéros.
- Le carré parfaitUn entier positif qui s’écrit b2, avec b entier : 0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49…
Je résume : mon taux de maîtrise
Je résume : je sais faire
Les cases se cochent selon tes réponses dans « Je m’entraîne », « Dans la vie » et « Je vérifie ».