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Devoir surveillé — Ch02 · Puissances et notation scientifique

3e prépa-métiers · Durée : 50 min · /20

3e prépa-métiers  |  Mathématiques  |  Nombres et calculs

Dernière mise à jour : 21 octobre 2026

Nom : Prénom : Classe : Date : Note : / 20
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Calculatrice autorisée. Écris tes calculs : ils rapportent des points.

Rappels

Socle Exercice 1 — Les puissances (5 pts)

C1

1. (1,5 pt) Écris sous forme de puissance.

a) \(3 \times 3 \times 3 \times 3 =\)    b) \(5 \times 5 =\)    c) \(10 \times 10 \times 10 =\)

2. (2 pts) Calcule.

a) \(2^{4} = 2 \times 2 \times 2 \times 2 =\)    b) \(4^{2} = 4 \times \ldots =\)

c) \(7^{1} =\)    d) \(9^{0} =\)

3. (1,5 pt)

a) Calcule : \((-2)^{2} = (-2) \times (-2) =\)

b) Lina écrit : « \(2^{3} = 6\) ». Entoure la bonne réponse :   Lina a raison  /  Lina a tort.

Le bon résultat est : \(2^{3} =\)

Socle Exercice 2 — Puissances de 10 et préfixes (5 pts)

C2, C3

1. (2 pts) Complète le tableau. La première colonne est faite.

Puissance de 10\(10^{2}\)\(10^{4}\)\(10^{6}\)\(10^{-1}\)\(10^{-3}\)
Écriture décimale100…………

2. (1,5 pt) Calcule en déplaçant la virgule.

a) \(3{,}5 \times 10^{2} =\)    b) \(8 \times 10^{3} =\)    c) \(6 \times 10^{-2} =\)

3. (1,5 pt) Convertis. Complète l'exposant, puis le résultat.

a) Une course à pied de 4 km :   4 km \(= 4 \times 10^{3}\) m = m

b) Une mine de crayon de 7 mm :   7 mm \(= 7 \times 10^{\ldots}\) m = m

c) Une photo de 2 Mo :   2 Mo \(= 2 \times 10^{\ldots}\) octets = octets

Socle Exercice 3 — Notation scientifique et calculatrice (5 pts)

C4, C5

1. (1 pt) Entoure les deux nombres écrits en notation scientifique.

\(3 \times 10^{5}\)      \(25 \times 10^{3}\)      \(7{,}2 \times 10^{-4}\)      \(0{,}8 \times 10^{2}\)

2. (1,5 pt) Complète l'exposant.

a) \(40\,000 = 4 \times 10^{\ldots}\)    b) \(3\,000\,000 = 3 \times 10^{\ldots}\)    c) \(0{,}005 = 5 \times 10^{\ldots}\)

3. (1 pt) Voici l'écran d'une calculatrice.

a) Écris ce nombre en notation scientifique : \(6{,}4 \times 10^{\ldots}\)

b) Écris ce nombre en écriture décimale :

4. (1,5 pt) Complète avec le signe < ou >. Regarde d'abord les exposants.

a) \(10^{3}\) \(10^{5}\)    b) \(2 \times 10^{4}\) \(8 \times 10^{4}\)    c) \(5 \times 10^{-3}\) \(5 \times 10^{-6}\)

Socle Exercice 4 — La clé USB de musique (5 pts)

C3, C6 · Nina a une clé USB de 8 Go. Une chanson prend 4 Mo. Combien de chansons peut-elle mettre sur la clé ?

1. (1 pt) Complète :   8 Go \(= 8 \times 10^{\ldots}\) octets.

2. (1 pt) Complète :   4 Mo \(= 4 \times 10^{\ldots}\) octets.

3. (2 pts) On divise. Complète.

\(8 : 4 =\)    et    \(10^{9} : 10^{6} = 1\,000\,000\,000 : 1\,000\,000 =\)

Nombre de chansons : × =

4. (1 pt) Nina a 1 500 chansons. Peuvent-elles toutes tenir sur la clé ? Réponds par une phrase.

Standard Exercice 1 — Les puissances (4 pts)

C1

1. (1 pt) Écris sous forme de puissance.

a) \(6 \times 6 \times 6 \times 6 \times 6 =\)    b) \((-2) \times (-2) \times (-2) =\)

2. (2 pts) Calcule. Pour c), donne l'écriture décimale.

a) \(3^{4} =\)    b) \((-5)^{2} =\)    c) \(2^{-2} =\)    d) \(12^{0} =\)

3. (1 pt) Écris \(5^{2} \times 5^{3}\) sous la forme d'une seule puissance. Écris les facteurs pour justifier.

Standard Exercice 2 — Puissances de 10 et préfixes (5 pts)

C2, C3

1. (2 pts) Écris en écriture décimale.

a) \(10^{5} =\)    b) \(10^{-4} =\)

c) \(4{,}7 \times 10^{3} =\)    d) \(92 \times 10^{-2} =\)

2. (2 pts) Convertis dans l'unité demandée. Écris la puissance de 10 utilisée.

MesureCalcul avec la puissance de 10Résultat
a) Un trajet de 12 km…… m
b) Une planche de 350 mm…… m
c) Une bactérie de 5 µm…… m
d) Un téléphone de 64 Go…… octets

3. (1 pt) Yanis écrit : « 5 mW = 5 000 000 W ». Explique son erreur et écris la bonne réponse.

Standard Exercice 3 — Notation scientifique et calculatrice (6 pts)

C4, C5

1. (2 pts) Écris en notation scientifique.

a) \(52\,000 =\)    b) \(0{,}000\,8 =\)

c) \(340 =\)    d) \(0{,}067 =\)

2. (1 pt) Écris en écriture décimale.

a) \(2{,}5 \times 10^{4} =\)    b) \(9 \times 10^{-3} =\)

3. (1,5 pt) Voici deux écrans de calculatrice.

Pour chaque écran, écris le nombre en notation scientifique, puis en écriture décimale.

Écran A : =    Écran B : =

4. (1,5 pt) Range ces nombres du plus petit au plus grand.

\(3 \times 10^{5}\) ;   \(8 \times 10^{4}\) ;   \(1{,}5 \times 10^{5}\) ;   \(6 \times 10^{-2}\)

Standard Exercice 4 — Filmer un concert (5 pts)

C3, C4, C6 · Ryan veut filmer un concert avec son téléphone.

  • Il reste 32 Go de place libre sur son téléphone.
  • Une minute de vidéo prend 200 Mo.
  • Le concert dure 2 h 30 min.

1. (1 pt) Écris 32 Go en octets, en notation scientifique.

2. (1 pt) Écris 200 Mo en octets, en notation scientifique.

3. (2 pts) Combien de minutes de vidéo Ryan peut-il filmer ? Écris le calcul que tu tapes à la calculatrice.

4. (1 pt) Peut-il filmer tout le concert ? Justifie et réponds par une phrase.

Approfondissement Exercice 1 — Les puissances (4 pts)

C1

1. (1,5 pt) Calcule. Pour c), donne une fraction puis l'écriture décimale.

a) \((-2)^{3}\)     b) \(-3^{2}\)     c) \(5^{-2}\)

2. (1,5 pt) Écris sous la forme d'une seule puissance. Écris les facteurs pour justifier.

a) \(3^{2} \times 3^{4}\)     b) \(\dfrac{2^{3}}{2^{5}}\)

3. (1 pt) Tom dit : « \(2^{-3}\) est un nombre négatif. » A-t-il raison ? Explique.

Approfondissement Exercice 2 — Puissances de 10 et préfixes (5 pts)

C2, C3

1. (1,5 pt) Calcule (écriture décimale).

a) \(0{,}037 \times 10^{4}\)     b) \(5\,600 \times 10^{-3}\)     c) \(82 : 10^{3}\)

2. (2 pts) Convertis en mètres. Donne l'écriture décimale, puis la notation scientifique.

a) Un virus mesure 100 nm.     b) Un grain de sable fin mesure 250 µm.

3. (1,5 pt) Range ces longueurs de la plus petite à la plus grande. Justifie en les écrivant toutes en mètres.

3 mm ;   2 µm ;   0,5 m ;   100 nm

Approfondissement Exercice 3 — Notation scientifique et calculatrice (5 pts)

C4, C5

1. (1,5 pt) Écris en notation scientifique.

a) \(25 \times 10^{3}\)     b) \(0{,}000\,049\)     c) \(0{,}6 \times 10^{-2}\)

2. (1,5 pt) Léa tape : 2.4 ×10x 6 × 5 ×10x 3 = . Voici l'écran.

a) Écris le résultat affiché en notation scientifique.

b) Vérifie sans calculatrice : calcule \(2{,}4 \times 5\), puis \(10^{6} \times 10^{3}\) (écris les facteurs ou compte les zéros), et conclus.

3. (1 pt) Pour écrire \(10^{8}\), Inès tape : 10 ×10x 8. Quel nombre obtient-elle vraiment ? Que doit-elle taper ?

4. (1 pt) Un grain de sable mesure environ \(2 \times 10^{-4}\) m. Une bactérie mesure environ \(2 \times 10^{-6}\) m. Combien de fois le grain de sable est-il plus grand que la bactérie ? Explique avec les exposants.

Approfondissement Exercice 4 — La vitesse de la lumière (6 pts)

C4, C5, C6 · La lumière et les ondes radio parcourent environ 300 000 km en une seconde.

  • La Lune est à environ \(3{,}8 \times 10^{5}\) km de la Terre.
  • Au plus près, la planète Mars est à environ \(5{,}6 \times 10^{7}\) km de la Terre.
  • Temps (en s) = distance (en km) : distance parcourue en une seconde (en km).

1. (1 pt) Écris 300 000 km en notation scientifique.

2. (1,5 pt) Combien de temps met la lumière de la Lune pour arriver sur Terre ? Arrondis au dixième de seconde.

3. (1,5 pt) Un robot est sur Mars, quand Mars est au plus près. Combien de temps met un message radio envoyé depuis la Terre pour l'atteindre ? Arrondis à la seconde, puis écris le résultat en minutes et secondes.

4. (2 pts) a) En regardant les exposants, dis environ combien de fois Mars est plus loin que la Lune.
b) Calcule-le à la calculatrice. Arrondis à l'unité.