QCM : Maîtriser les puissances — 13 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle est la forme simplifiée de \((a^4)^3\) ?

\(a^{12}\)
\(a^7\)
\(3a^4\)
\(a^{64}\)

\(a^{12}\)

Explication

Pour une puissance d’une puissance, on multiplie les exposants : \((a^4)^3=a^{4\times3}=a^{12}\).

2. Quelle est l’écriture décimale de 10^5 ?

10 000
100 000
1 000 000
0,00001

100 000

Explication

Un exposant positif indique qu’il faut écrire 1 suivi de n zéros. Ainsi, 10^5 = 100 000.

3. Quel est le résultat de 4,7 × 10^-2 ?

0,47
0,047
47
470

0,047

Explication

Multiplier par 10^-2 déplace la virgule de deux rangs vers la gauche. On obtient donc 0,047.

4. Quel est le signe de \((-5)^6\) ?

Impossible à déterminer sans calculer
Nul, car la base est négative
Négatif, car la base est négative
Positif, car l’exposant est pair

Positif, car l’exposant est pair

Explication

Une base négative élevée à un exposant pair donne un résultat positif : les facteurs négatifs se regroupent par paires.

5. Pour une base non nulle \(a\), quelle égalité est correcte concernant l’exposant zéro ?

\(a^0=0\)
\(a^0=1\)
\(a^0=-1\)
\(a^0=a\)

\(a^0=1\)

Explication

Pour toute base non nulle, une puissance d’exposant zéro vaut \(1\). La relation \(a^1=a\) concerne, elle, l’exposant égal à un.

6. Quelle expression est équivalente à 10^-3 ?

10^3
-10^3
1/3^10
1/10^3

1/10^3

Explication

Un exposant négatif donne l’inverse de la puissance correspondante : 10^-3 = 1/10^3.

7. Quelle égalité est correcte pour des puissances de même base dans une addition ?

a^m + a^n est toujours égal à a^(m+n)
a^m + a^n est égal à a^(mn)
a^m + a^n n’est généralement pas égal à a^(m+n)
a^m + a^n est toujours égal à a^(m-n)

a^m + a^n n’est généralement pas égal à a^(m+n)

Explication

Les règles d’addition des exposants concernent la multiplication de puissances de même base, pas leur addition. On ne peut donc pas remplacer a^m + a^n par a^(m+n).

8. Pourquoi \((-3)^2\) et \(-3^2\) ont-ils des résultats différents ?

Les parenthèses font porter l’exposant sur la base négative entière
Le premier calcul utilise un exposant impair
Le second calcul élève le signe moins au carré
Le signe moins disparaît toujours dans une puissance

Les parenthèses font porter l’exposant sur la base négative entière

Explication

Dans \((-3)^2\), l’exposant porte sur \(-3\), donc le résultat vaut \(9\). Dans \(-3^2\), l’exposant porte d’abord sur \(3\), puis le signe moins s’applique : \(-(3^2)=-9\).

9. Comment simplifier correctement l’expression (2^5 × 2^3) / 2^4 ?

2^12
2^8
2^2
2^4

2^4

Explication

Les puissances ont la même base : on additionne les exposants du numérateur, puis on soustrait celui du dénominateur, ce qui donne 2^(5+3-4) = 2^4.

10. Dans l’écriture \(a^n\), que représente l’exposant \(n\) lorsque la puissance est définie comme une multiplication répétée ?

Le résultat de la multiplication
Le signe de la base
Le nombre de facteurs égaux à la base
La valeur de chacun des facteurs

Le nombre de facteurs égaux à la base

Explication

L’exposant \(n\) indique combien de fois la base \(a\) apparaît comme facteur dans la multiplication répétée.

11. Comment simplifier \(\frac{x^9}{x^4}\) lorsque \(x\neq0\) ?

\(x^{13}\)
\(x^{9/4}\)
\(x^{36}\)
\(x^5\)

\(x^5\)

Explication

Dans un quotient de puissances de même base, les exposants se soustraient : \(x^9/x^4=x^{9-4}=x^5\).

12. Quelle est la notation scientifique correcte de 0,00032 ?

32 × 10^-5
3,2 × 10^4
3,2 × 10^-4
0,32 × 10^-3

3,2 × 10^-4

Explication

La notation scientifique exige un coefficient compris entre 1 et 10 en valeur absolue. Ainsi, 0,00032 = 3,2 × 10^-4.

13. Quelle expression équivaut à \(a^3\times a^5\) pour une même base \(a\) ?

\(a^8\)
\(a^{15}\)
\(2a^8\)
\(a^2\)

\(a^8\)

Explication

Dans un produit de puissances de même base, les exposants s’additionnent : \(a^3\times a^5=a^{3+5}=a^8\).

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Qu'est-ce qu'une puissance en mathématiques ?

Une écriture simplifiée d'une multiplication répétée.

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Le nombre de facteurs multipliés.

Comment se lit l'expression 3^4 ?

Trois puissance quatre.

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