Exercices : Puissances des Nombres Rationnels

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Exercices Corrigés : Puissances des Nombres Rationnels

2ème Année Collège (2 AC – Programme Maroc)

Nom et Prénom : …………………………………………………… Classe : …………
Exercice 1 : Calculs de base

Calculer la valeur de : \(A = 2^3\) et \(B = (-3)^2\).

Exercice 2 : Base et Exposant Négatifs

Calculer : \(C = (-2)^3\) et \(D = 10^{-2}\).

Exercice 3 : Exposant Zéro et Cas Spécial

Simplifier : \(E = \left(\frac{5}{8}\right)^0\) et \(F = -4^2\).

Exercice 4 : Puissance de Fraction

Calculer : \(G = \left(\frac{3}{4}\right)^2\).

Exercice 5 : Exposant Négatif d’une Fraction

Calculer : \(H = \left(\frac{2}{5}\right)^{-3}\).

Exercice 6 : Produit de Puissances

Écrire sous la forme \(a^n\) : \(I = 7^5 \times 7^{-2}\).

Exercice 7 : Quotient de Puissances

Écrire sous la forme \(b^m\) : \(J = \frac{4^9}{4^3}\).

Exercice 8 : Combinaison de Produits et Quotients

Simplifier : \(K = \frac{3^2 \times 3^{-5}}{3^{-1}}\)

Exercice 9 : Puissance de Puissance

Écrire sous la forme \(c^p\) : \(L = ((-6)^3)^{-2}\).

Exercice 10 : Puissance d’un Produit

Calculer de deux façons différentes : \(M = (2 \times 5)^3\).

Exercice 11 : Puissance d’un Quotient

Calculer : \(N = \left(\frac{10}{3}\right)^2\).

Exercice 12 : Écriture Scientifique I

Donner l’écriture scientifique de : \(P = 52000000\).

Exercice 13 : Écriture Scientifique II

Donner l’écriture scientifique de : \(Q = 0,000078\).

Exercice 14 : Simplification Algébrique

Simplifier l’expression où \(x \neq 0\) : \(R = \frac{x^4 \times (x^{-3})^2}{x^{-5}}\).

Exercice 15 : Problème de Puissances Combinées

Démontrer que : \(\frac{2^5 \times 3^5}{6^4} = 6\).

Corrigés des exercices

Solution 1

\(A = 2^3 = 2 \times 2 \times 2 = 8\)

\(B = (-3)^2 = (-3) \times (-3) = 9\)
Solution 2

\(C = (-2)^3 = (-2) \times (-2) \times (-2) = -8\)

\(D = 10^{-2} = \frac{1}{10^2} = \frac{1}{100} = 0,01\)
Solution 3

Toute puissance non nulle élevée à 0 vaut 1 : \(E = \left(\frac{5}{8}\right)^0 = 1\)

\(F = -4^2 = -(4 \times 4) = -16\)
Solution 4

La puissance s’applique au numérateur et au dénominateur :

\(G = \left(\frac{3}{4}\right)^2 = \frac{3^2}{4^2} = \frac{9}{16}\)
Solution 5

L’exposant négatif inverse la fraction :

\(H = \left(\frac{2}{5}\right)^{-3} = \left(\frac{5}{2}\right)^3 = \frac{5^3}{2^3} = \frac{125}{8}\)
Solution 6

Propriété \(a^n \times a^m = a^{n+m}\) :

\(I = 7^{5 + (-2)} = 7^{5 – 2} = 7^3\)
Solution 7

Propriété \(\frac{a^n}{a^m} = a^{n-m}\) :

\(J = 4^{9 – 3} = 4^6\)
Solution 8

Propriétés combinées :

\(K = 3^{2 + (-5) – (-1)} = 3^{2 – 5 + 1} = 3^{-2} = \frac{1}{9}\)
Solution 9

Propriété \((a^n)^m = a^{n \times m}\) :

\(L = (-6)^{3 \times (-2)} = (-6)^{-6} = \frac{1}{(-6)^6}\)
Solution 10

1. Calcul direct : \(M = (10)^3 = 1000\)

2. Propriété $(a \times b)^n = a^n \times b^n$ :

\(M = 2^3 \times 5^3 = 8 \times 125 = 1000\)
Solution 11

Propriété $\left(\frac{a}{b}\right)^n = \frac{a^n}{b^n}$ :

\(N = \frac{10^2}{3^2} = \frac{100}{9}\)
Solution 12

On place la virgule après le premier chiffre non nul (5) :

\(P = 5,2 \times 10^7\)
Solution 13

On place la virgule après le premier chiffre non nul (7) :

\(Q = 7,8 \times 10^{-5}\)
Solution 14

Simplification des exposants :

\(R = \frac{x^4 \times x^{(-3) \times 2}}{x^{-5}} = \frac{x^4 \times x^{-6}}{x^{-5}} = x^{4 + (-6) – (-5)} = x^{4 – 6 + 5} = x^3\)
Solution 15

Utilisation de la propriété \((a \times b)^n = a^n \times b^n\). Or \(6^n = (2 \times 3)^n = 2^n \times 3^n\).

\(\frac{2^5 \times 3^5}{6^4} = \frac{(2 \times 3)^5}{6^4} = \frac{6^5}{6^4} = 6^{5-4} = 6^1 = 6\)