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Les puissances de 10 et la notation scientifique

Écrire 149 600 000 km ou 0,000 000 002 m sans compter les zéros au doigt.

MathématiquesCollège4e

La Terre est à 149 600 000 km du Soleil, et un virus mesure 0,000 000 1 m. Personne n'a envie de compter ces zéros trois fois. Les astronomes non plus. 🔭

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C'est quoi le délire ?

Une puissance de 10 est juste un 1 suivi (ou précédé) de zéros. 10ⁿ = 1 suivi de n zéros. 10⁻ⁿ = 0, puis n − 1 zéros, puis un 1.

10³ = 1 000. 10⁻³ = 0,001. Facile.

La notation scientifique d'un nombre, c'est l'écrire sous la forme a × 10ⁿ, où a a un seul chiffre non nul avant la virgule : autrement dit 1 ⩽ a < 10. Il y a une seule écriture possible : c'est ça qui rend la comparaison des nombres immédiate.

La formule magique

  • 10ᵐ × 10ⁿ = 10ᵐ⁺ⁿ et 10ᵐ ÷ 10ⁿ = 10ᵐ⁻ⁿ
  • Multiplier par 10ⁿ → la virgule se décale de n rangs vers la droite
  • Multiplier par 10⁻ⁿ → la virgule se décale de n rangs vers la gauche
  • Notation scientifique : a × 10ⁿ avec 1 ⩽ a < 10
  • Nombre grand → exposant positif. Nombre entre 0 et 1 → exposant négatif.

On teste sur un exemple

Écris 149 600 000 km en notation scientifique.

  • On place la virgule après le premier chiffre : 1,496
  • On compte de combien de rangs la virgule a bougé : de 149 600 000,0 à 1,496, elle a reculé de 8 rangs
  • Donc 149 600 000 = 1,496 × 10⁸ km

Même méthode pour un tout petit nombre : 0,000 052 = 5,2 × 10⁻⁵. La virgule a avancé de 5 rangs, l'exposant est négatif.

Le piège classique

12,5 × 10⁶ n'est PAS en notation scientifique : 12,5 est plus grand que 10. La bonne écriture est 1,25 × 10⁷.

Et l'exposant négatif ne veut jamais dire « nombre négatif » : 5,2 × 10⁻⁵ est positif, juste minuscule.

L'astuce pour retenir

« L'exposant, c'est le nombre de rangs que la virgule a sautés. » Elle recule → exposant positif. Elle avance → exposant négatif.

Teste-toi

Réponds sans regarder la fiche — 0/3

1. La notation scientifique de 3 200 000 est…

2. 0,000 45 s'écrit…

3. 10³ × 10⁻⁵ est égal à…

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