QCM : Puissances entières relatives (15 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quelle écriture décimale correspond à 10−410^{-4} ?

0,000010,00001
10 00010\ 000
0,00010,0001
0,0010,001

$$0,0001$$

Explication

Un exposant négatif donne l’inverse de la puissance correspondante : 10−4=1104=0,000110^{-4}=\frac{1}{10^4}=0,0001. L’écriture 10 00010\ 000 correspond à 10410^4, avec un exposant positif.

2. Lorsqu’on déplace la virgule vers la gauche pour obtenir un seul chiffre non nul avant celle-ci, que devient l’exposant de dix ?

Il devient positif
Il devient négatif
Il devient nul dans tous les cas
Il est remplacé par le nombre de chiffres après la virgule

Il devient positif

Explication

Déplacer la virgule vers la gauche réduit le coefficient et est compensé par une puissance de dix d’exposant positif. Un déplacement vers la droite conduirait, lui, à un exposant négatif.

3. Comment peut-on réécrire a−na^{-n} pour une base aa non nulle ?

a1−na^{1-n}
1an\frac{1}{a^n}
−an-a^n
1a−n\frac{1}{a^{-n}}

$$\frac{1}{a^n}$$

Explication

Un exposant négatif indique l’inverse de la puissance correspondante, donc a−n=1ana^{-n}=\frac{1}{a^n}. L’expression −an-a^n change le signe, mais ne prend pas l’inverse.

4. Quelle simplification est correcte pour a4×a3a^4\times a^3, avec aa non nul ?

a7a^7
2a72a^7
a1a^1
a12a^{12}

$$a^7$$

Explication

Dans un produit de puissances de même base, les exposants s’additionnent : a4×a3=a4+3=a7a^4\times a^3=a^{4+3}=a^7. La multiplication des exposants s’applique à une puissance de puissance, et non à ce produit.

5. Que représente l’expression ana^n lorsque nn est un entier positif non nul ?

Le produit de nn facteurs tous égaux à aa
Le produit de aa par l’entier nn
La somme de nn termes tous égaux à aa
Le quotient de aa par l’entier nn

Le produit de $$n$$ facteurs tous égaux à $$a$$

Explication

Une puissance d’exposant positif désigne une multiplication répétée de la même base, avec nn facteurs égaux à aa. La somme répétée correspondrait à une multiplication par nn, et non à une puissance.

6. Quelle est la valeur de 707^0 lorsque la base est non nulle ?

00
−1-1
77
11

$$1$$

Explication

Toute puissance de base non nulle et d’exposant nul vaut 11. La valeur 00 concerne la base nulle avec un exposant positif non nul, pas une base non nulle.

7. Comment simplifier (a3)4\left(a^3\right)^4 ?

a12a^{12}
a7a^7
a34a^{\frac{3}{4}}
4a34a^3

$$a^{12}$$

Explication

Pour une puissance de puissance, les exposants se multiplient : (a3)4=a3×4=a12\left(a^3\right)^4=a^{3\times4}=a^{12}. L’addition des exposants concerne le produit de puissances de même base.

8. Quelle est la valeur de 10010^0 ?

00
1010
11
100100

$$1$$

Explication

Par convention, toute puissance de dix d’exposant nul vaut 11. La présence de zéros dans l’écriture décimale concerne les exposants positifs, pas 10010^0.

9. Quelle condition caractérise l’écriture scientifique d’un nombre ?

Un chiffre nul avant la virgule et une puissance entière de dix
Un seul chiffre non nul avant la virgule et une puissance entière de dix
Un nombre entier avant la virgule et une puissance décimale de dix
Deux chiffres non nuls avant la virgule et une puissance positive de dix

Un seul chiffre non nul avant la virgule et une puissance entière de dix

Explication

Une écriture scientifique prend la forme a×10na\times10^n, avec un seul chiffre non nul avant la virgule et un exposant entier. Une écriture décimale ordinaire peut comporter plusieurs chiffres avant la virgule et ne respecte donc pas cette forme.

10. Quelle expression obtient-on en remplaçant xx par −3-3 dans 2x2+12x^2+1 ?

2(−3)2+12(-3)^2+1
(2−3)2+1(2-3)^2+1
2−32+12-3^2+1
2(−32)+12(-3^2)+1

$$2(-3)^2+1$$

Explication

Lorsqu’une valeur négative remplace une lettre, elle doit être conservée entre parenthèses avant d’appliquer les priorités opératoires. Écrire −3-3 sans parenthèses peut faire porter la puissance sur le seul nombre 3 et modifier l’expression.

11. Quel est le signe de (−3)6(-3)^6 ?

Positif, car l’exposant est pair
Nul, car les facteurs se compensent
Variable, selon la valeur absolue de la base
Négatif, car la base est négative

Positif, car l’exposant est pair

Explication

Une base négative élevée à un exposant pair donne un résultat positif, car les facteurs négatifs se regroupent par paires. Un exposant impair aurait produit un résultat négatif.

12. Quelle réécriture permet d’exprimer 24×42×832^4\times4^2\times8^3 avec la base 22 ?

24×(22)2×(23)32^4\times(2^2)^2\times(2^3)^3
24×(24)2×(28)32^4\times(2^4)^2\times(2^8)^3
24×22×232^4\times2^2\times2^3
(22)4×(24)2×(23)8(2^2)^4\times(2^4)^2\times(2^3)^8

$$2^4\times(2^2)^2\times(2^3)^3$$

Explication

On remplace 44 par 222^2 et 88 par 232^3, ce qui donne 24×(22)2×(23)32^4\times(2^2)^2\times(2^3)^3. Les exposants des parenthèses doivent ensuite être multipliés avant de regrouper les puissances de base 22.

13. Dans quel ordre faut-il calculer l’expression 3+2×(52−1)3+2\times(5^2-1) ?

La puissance, l’addition, les parenthèses, puis la multiplication
Les parenthèses, la puissance, la multiplication, puis l’addition
La multiplication, les parenthèses, l’addition, puis la puissance
Les parenthèses, la multiplication, l’addition, puis la puissance

Les parenthèses, la puissance, la multiplication, puis l’addition

Explication

Les parenthèses sont prioritaires, suivies des puissances, des multiplications et enfin des additions. Calculer la multiplication avant la puissance ou l’addition ne respecte pas les priorités opératoires.

14. Comment simplifier le produit 103×10510^3\times10^5 ?

101510^{15}
10810^8
103/510^{3/5}
10210^2

$$10^8$$

Explication

Lors d’une multiplication de puissances de même base, on additionne les exposants, donc 103×105=103+5=10810^3\times10^5=10^{3+5}=10^8. Multiplier les exposants donnerait la règle d’une puissance de puissance, pas celle d’un produit.

15. Quelle étape faut-il effectuer en premier pour transformer un produit de puissances en une puissance unique ?

Réécrire les nombres avec une base commune
Additionner immédiatement tous les exposants
Soustraire les bases avant de traiter les exposants
Calculer séparément chaque puissance entière

Réécrire les nombres avec une base commune

Explication

Il faut d’abord exprimer les nombres avec une base commune, puis appliquer la règle adaptée aux exposants. Additionner les exposants avant d’avoir identifié la structure peut conduire à utiliser une règle inappropriée.

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Mémorisez les réponses avec 44 flashcards sur Puissances entières relatives.

Qu'est-ce qu'une puissance entière positive pour un entier n et un réel a ?

Le produit de n facteurs égaux à a.

Quelle est la valeur de a0a^0 pour a≠0a \neq 0 ?

Elle vaut 1.

Quel signe a le résultat d'une base négative élevée à une puissance entière positive paire ?

Le résultat est positif.

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