10ⁿ Pack 4ème

Puissances & Statistiques

Notation scientifique, moyenne, médiane · Deux outils essentiels du collège · Résumé, carte mentale, exercices progressifs et correction complète.

📚 2 chapitres
✏️ 32 exercices
📄 Imprimable A4
⏱️ ~3h de travail
🎯 Niveau 4ème

10ⁿ Puissances et notation scientifique

Ce qu'il faut savoir

  • \(a^n\) = produit de n facteurs égaux à a
  • \(a^0=1\), \(a^1=a\), \(a^{-n}=\dfrac{1}{a^n}\)
  • Propriétés des puissances
  • Notation scientifique
\(a^m \times a^n = a^{m+n}\)  ·  \((a^m)^n = a^{mn}\)

Écrire en notation scientifique

  1. Repérer où placer la virgule pour avoir \(1 \leq a < 10\)
  2. Compter le déplacement de la virgule
  3. Exposant positif si le nombre est grand, négatif si petit
  4. Ex : \(45\,000 = 4{,}5\times10^4\)

Pièges fréquents

  • \(a^0=1\) (pas 0, même si a semble "disparaître")
  • \((-2)^2=4\) mais \(-2^2=-4\) (l'exposant ne s'applique qu'au 2)
  • En notation scientifique, il faut toujours \(1 \leq a < 10\)

✏️ Exemples types

Simplifier : \(3^4\times3^2=3^6=729\)
Calculer : \((2^3)^2=2^6=64\)

📊 Statistiques

Ce qu'il faut savoir

  • Effectif, fréquence
  • Moyenne (sensible aux extrêmes)
  • Médiane (plus robuste)
  • Mode et étendue
\(\bar{x}=\dfrac{\text{somme des valeurs}}{\text{effectif total}}\)

Calculer la moyenne pondérée

  1. Multiplier chaque valeur par son effectif
  2. Additionner tous ces produits
  3. Diviser par l'effectif total

Trouver la médiane

  1. Trier les valeurs par ordre croissant
  2. Si effectif impair : valeur du milieu
  3. Si effectif pair : moyenne des deux valeurs centrales

Pièges fréquents

  • Moyenne ≠ médiane (sauf cas particulier de distribution symétrique)
  • Bien trier les données avant de chercher la médiane

✏️ Exemples types

Moyenne : 4, 7, 7, 9, 13 → somme=40, moyenne=8
Médiane : 3, 5, 8, 11, 14 → médiane = 8 (3e valeur)

Puissances & Stats · 4ème PROPRIÉTÉS aᵐ×aⁿ = aᵐ⁺ⁿ (aᵐ)ⁿ = aᵐⁿ a0=1 · a⁻ⁿ=1/aⁿ cas particuliers Notation scientifique a×10ⁿ, 1≤a<10 MOYENNE x̄ = Σ/N sensible aux extrêmes Médiane valeur du milieu, plus robuste MODE & ÉTENDUE Mode = valeur la plus fréquente Étendue = max − min MathsOtop · Pack 4ème · Puissances & Statistiques

4 séries progressives · Imprimables avec espace réponse

📗 Série 1 — Découverte

Exercice 1★ Facile
Calcule \(2^5\).
~1 ligne
Exercice 2★ Facile
Calcule \(10^3\).
~1 ligne
Exercice 3★ Facile
Calcule \(3^0\).
~1 ligne
Exercice 4★ Facile
Calcule \((-2)^2\) puis \(-2^2\). Compare les deux résultats.
~3 lignes
Exercice 5★ Facile
Calcule la moyenne de 6, 8 et 10.
~2 lignes
Exercice 6★ Facile
Trouve la médiane de : 2, 4, 6, 8, 10.
~2 lignes
Exercice 7★★ Intermédiaire
Dans une classe de 30 élèves, 12 sont des filles. Calcule la fréquence des filles.
~3 lignes

📘 Série 2 — Application

Exercice 1★★ Intermédiaire
Simplifie \(5^3 \times 5^2\).
~3 lignes
Exercice 2★★ Intermédiaire
Simplifie \(7^6 \div 7^4\).
~3 lignes
Exercice 3★★ Intermédiaire
Simplifie \((2^3)^2\).
~3 lignes
Exercice 4★★ Intermédiaire
Écris 3400 en notation scientifique.
~3 lignes
Exercice 5★★ Intermédiaire
Écris 0,00056 en notation scientifique.
~3 lignes
Exercice 6★★ Intermédiaire
Notes : 10 (×2 élèves), 14 (×3 élèves), 16 (×1 élève). Calcule la moyenne pondérée.
~4 lignes
Exercice 7★★ Intermédiaire
Trouve la médiane de : 2, 4, 6, 8, 10, 12 (6 valeurs).
~3 lignes
Exercice 8★★ Intermédiaire
Calcule l'étendue de la série : 5, 9, 12, 3, 15.
~2 lignes

📙 Série 3 — Approfondissement

Exercice 1★★★ Difficile
Simplifie \((3^2)^3 \times 3^{-4}\).
~4 lignes
Exercice 2★★★ Difficile
Calcule \(2^{-3}\).
~3 lignes
Exercice 3★★★ Difficile
Écris \(5{,}2 \times 10^4\) en écriture décimale.
~3 lignes
Exercice 4★★★ Difficile
Écris \(6{,}7 \times 10^{-3}\) en écriture décimale.
~3 lignes
Exercice 5★★★ Difficile
Notes : 8 (×5 élèves), 12 (×10 élèves), 15 (×5 élèves). Calcule la moyenne pondérée.
~5 lignes
Exercice 6★★★ Difficile
Trouve le mode de la série : 3, 5, 5, 7, 5, 9, 3.
~3 lignes
Exercice 7★★★★ Expert
Une série de 5 valeurs a pour moyenne 12. Quelle est la somme de ces 5 valeurs ?
~3 lignes
Exercice 8★★★★ Expert
Simplifie \(a^5 \times a^{-2}\) (avec \(a \neq 0\)).
~3 lignes

📕 Série 4 — Entraînement type contrôle

Exercice 1Contrôle
(3 pts) Calcule \(A=4^3\).
~2 lignes
Exercice 2Contrôle
(3 pts) Écris 78 000 en notation scientifique.
~3 lignes
Exercice 3Contrôle
(4 pts) Simplifie \(B=5^7 \div 5^3\).
~3 lignes
Exercice 4Contrôle
(4 pts) Calcule la moyenne de : 12, 15, 18, 9, 16.
~4 lignes
Exercice 5Contrôle
(3 pts) Trouve la médiane de : 7, 3, 9, 5, 11 (trie-les d'abord).
~4 lignes
Exercice 6★★★★ Synthèse
(5 pts) Une classe de 25 élèves a les notes suivantes : 8 (×5 élèves), 12 (×10 élèves), 16 (×10 élèves). Calcule la moyenne de la classe.
~6 lignes
Exercice 7★★★★ Synthèse
(4 pts) Écris 0,000034 en notation scientifique.
~3 lignes

Correction complète · Téléchargeable

Ex 1 · \(2^5\)
1\(2\times2\times2\times2\times2\)
✅ 32
Ex 4 · \((-2)^2\) vs \(-2^2\)
1\((-2)^2=(-2)\times(-2)=4\)
2\(-2^2=-(2\times2)=-4\) (l'exposant ne s'applique qu'au 2)
✅ \((-2)^2=4\) et \(-2^2=-4\), ce sont différents
Ex 5 · Moyenne de 6, 8, 10
1Somme = 24, effectif = 3
✅ Moyenne = 8
Ex 7 · Fréquence : 12 filles sur 30
1\(f=\dfrac{12}{30}=0{,}4\)
✅ 40 %
Ex 1 · \(5^3\times5^2\)
1\(5^{3+2}=5^5\)
✅ 3125
Ex 4 · 3400 en notation scientifique
1\(3400=3{,}4\times1000=3{,}4\times10^3\)
✅ \(3{,}4\times10^3\)
Ex 6 · Moyenne pondérée 10(×2),14(×3),16(×1)
1\(\dfrac{10\times2+14\times3+16\times1}{6}=\dfrac{20+42+16}{6}\)
✅ Moyenne = 13
Ex 7 · Médiane de 2,4,6,8,10,12
16 valeurs (pair) : moyenne des 2 valeurs centrales (6 et 8)
✅ Médiane = 7
Ex 1 · \((3^2)^3\times3^{-4}\)
1\((3^2)^3=3^6\), donc \(3^6\times3^{-4}=3^{6-4}=3^2\)
✅ 9
Ex 2 · \(2^{-3}\)
1\(2^{-3}=\dfrac{1}{2^3}=\dfrac{1}{8}\)
✅ 0,125
Ex 5 · Moyenne pondérée 8(×5),12(×10),15(×5)
1\(\dfrac{40+120+75}{20}=\dfrac{235}{20}\)
✅ Moyenne = 11,75
Ex 6 · Mode de 3,5,5,7,5,9,3
15 apparaît 3 fois, c'est la valeur la plus fréquente
✅ Mode = 5
Ex 1 Contrôle · \(A=4^3\)
1\(4\times4\times4\)
✅ A = 64
Ex 3 Contrôle · \(B=5^7\div5^3\)
1\(5^{7-3}=5^4\)
✅ B = 625
Ex 4 Contrôle · Moyenne 12,15,18,9,16
1Somme = 70, effectif = 5
✅ Moyenne = 14
Ex 6 Contrôle · Moyenne classe 25 élèves
1\(\dfrac{8\times5+12\times10+16\times10}{25}=\dfrac{40+120+160}{25}\)
✅ Moyenne = 12,8

📐 Visualisation interactive

Bouge les curseurs pour voir la puissance \(a^n\) se calculer, terme par terme.

2⁵
2
5
Écriture
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—
Résultat
—
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Cas particulier
—
—
💡 Observation
a0 vaut toujours 1, quelle que soit la valeur de a (sauf a=0).
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Mode Examen — Puissances et statistiques

30 minutes · 10 questions · Score enregistré dans ton espace.

⏱ 30 minutes
📝 10 questions
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