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Cours · 4ème

Nombres et calculs

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Puissances

Non commencé

Définitions

Les puissances d'un nombre réel obéissent aux règles de calcul. On distingue les puissances entières positives, nulles et négatives.

an=1ana^{-n} = \frac{1}{a^n} pour a0a \neq 0.

Pourquoi ça marche : les priorités (parenthèses, puis puissances, puis ×÷, puis +−) évitent l’ambiguïté. Les règles aman=am+na^m a^n=a^{m+n} et ab=ab\sqrt{ab}=\sqrt{a}\sqrt{b} (avec conditions) découlent de la définition en produits.

Formules

  • am×an=am+na^m \times a^n = a^{m+n}
  • (am)n=am×n(a^m)^n = a^{m \times n}
  • 103=0,00110^{-3} = 0{,}001

Exemples

Exemple 1

Calcule 23×21=22=42^3 \times 2^{-1} = 2^2 = 4.

Méthode

On lit l’énoncé : Calcule 23×21=22=42^3 \times 2^{-1} = 2^2 = 4. On mobilise la relation utile de la fiche (notamment am×an=am+na^m \times a^n = a^{m+n}). On calcule soigneusement jusqu’à 23×21=22=42^3 \times 2^{-1} = 2^2 = 4, puis on vérifie l’ordre de grandeur.

Résultat

23×21=22=42^3 \times 2^{-1} = 2^2 = 4

Exemple 2

Écris 0,0001=1040{,}0001 = 10^{-4}.

Méthode

On lit l’énoncé : Écris 0,0001=1040{,}0001 = 10^{-4}. On mobilise la relation utile de la fiche (notamment am×an=am+na^m \times a^n = a^{m+n}). On calcule soigneusement jusqu’à 0,0001=1040{,}0001 = 10^{-4}, puis on vérifie l’ordre de grandeur.

Résultat

0,0001=1040{,}0001 = 10^{-4}

À retenir

Racines carrées

Non commencé

Définitions

La racine carrée d'un nombre positif aa est le nombre positif dont le carré vaut aa. On note a\sqrt{a}.

a×b=a×b\sqrt{a \times b} = \sqrt{a} \times \sqrt{b} pour a,b0a, b \geq 0.

Pourquoi ça marche : les priorités (parenthèses, puis puissances, puis ×÷, puis +−) évitent l’ambiguïté. Les règles aman=am+na^m a^n=a^{m+n} et ab=ab\sqrt{ab}=\sqrt{a}\sqrt{b} (avec conditions) découlent de la définition en produits.

Formules

  • (a)2=a(a0)(\sqrt{a})^2 = a \quad (a \geq 0)
  • a×b=a×b\sqrt{a \times b} = \sqrt{a} \times \sqrt{b}
  • 50=52\sqrt{50} = 5\sqrt{2}

Exemples

Exemple 1

Calcule 49=7\sqrt{49} = 7.

Méthode

On lit l’énoncé : Calcule 49=7\sqrt{49} = 7. On mobilise la relation utile de la fiche (notamment (a)2=a(a0)(\sqrt{a})^2 = a \quad (a \geq 0)). On calcule soigneusement jusqu’à 49=7\sqrt{49} = 7, puis on vérifie l’ordre de grandeur.

Résultat

49=7\sqrt{49} = 7

Exemple 2

Simplifie 50=52\sqrt{50} = 5\sqrt{2}.

Méthode

On lit l’énoncé : Simplifie 50=52\sqrt{50} = 5\sqrt{2}. On mobilise la relation utile de la fiche (notamment (a)2=a(a0)(\sqrt{a})^2 = a \quad (a \geq 0)). On calcule soigneusement jusqu’à 50=52\sqrt{50} = 5\sqrt{2}, puis on vérifie l’ordre de grandeur.

Résultat

50=52\sqrt{50} = 5\sqrt{2}

À retenir

Fractions

Non commencé

Définitions

Les fractions peuvent contenir des lettres au numérateur ou au dénominateur. Pour simplifier, on factorise puis on simplifie.

Le dénominateur ne doit jamais s'annuler.

Pourquoi ça marche : une fraction ab\frac{a}{b} désigne aa parts quand le tout est partagé en bb parts égales. Multiplier ou diviser haut et bas par le même nombre ne change pas la quantité représentée (fractions égales).

Formules

  • axa=x(a0)\frac{ax}{a} = x \quad (a \neq 0)
  • 6x3=2x\frac{6x}{3} = 2x
  • Condition : deˊnominateur 0\text{Condition : dénominateur } \neq 0

Exemples

Exemple 1

Simplifie 6x3=2x\frac{6x}{3} = 2x.

Méthode

On lit l’énoncé : Simplifie 6x3=2x\frac{6x}{3} = 2x. On mobilise la relation utile de la fiche (notamment axa=x(a0)\frac{ax}{a} = x \quad (a \neq 0)). On calcule soigneusement jusqu’à 6x3=2x\frac{6x}{3} = 2x, puis on vérifie l’ordre de grandeur. Pourquoi ça marche : diviser haut et bas par le même nombre non nul conserve la valeur de la fraction.

Résultat

6x3=2x\frac{6x}{3} = 2x

Exemple 2

Simplifie x24x2=x+2\frac{x^2 - 4}{x - 2} = x + 2 (pour.

Méthode

On lit l’énoncé : Simplifie x24x2=x+2\frac{x^2 - 4}{x - 2} = x + 2 (pour. On mobilise la relation utile de la fiche (notamment axa=x(a0)\frac{ax}{a} = x \quad (a \neq 0)). On calcule soigneusement jusqu’à x2x \neq 2, puis on vérifie l’ordre de grandeur. Pourquoi ça marche : diviser haut et bas par le même nombre non nul conserve la valeur de la fraction.

Résultat

x2x \neq 2

À retenir