Puissances : règles de calcul et puissances de 10
Une puissance aⁿ est un produit de n facteurs égaux à a ; on ajoute les exposants pour multiplier deux puissances de même base et on les multiplie pour une puissance de puissance. Un exposant négatif désigne l’inverse et a⁰ vaut 1.
Mis à jour le 7 novembre 2026
Définition
an = a × a × … × a (n facteurs), pour n entier ≥ 1. On lit « a puissance n » ; a2 est le carré, a3 le cube.
Les règles
| Règle | Formule | Exemple |
|---|---|---|
| exposant 0 | a0 = 1 (a ≠ 0) | 70 = 1 |
| exposant 1 | a1 = a | 51 = 5 |
| exposant négatif | a−n = 1/an | 2−3 = 1/8 ; 10−2 = 0,01 |
| produit, même base | am × an = am+n | 23 × 24 = 27 = 128 |
| quotient, même base | am / an = am−n | 105 / 102 = 103 |
| puissance de puissance | (am)n = am×n | (32)3 = 36 = 729 |
| produit, même exposant | (a × b)n = an × bn | (2 × 5)3 = 8 × 125 = 1 000 |
| quotient, même exposant | (a / b)n = an / bn | (2/3)2 = 4/9 |
| signe | (−a)n positif si n pair, négatif si n impair | (−2)4 = 16 ; (−2)3 = −8 |
Puissances de 10 et notation scientifique
- 10n = 1 suivi de n zéros ; 10−n = 0,00…01 avec n chiffres après la virgule. 103 = 1 000 ; 10−3 = 0,001.
- Notation scientifique : a × 10n avec 1 ≤ a < 10 et n entier. 4 580 000 = 4,58 × 106 ; 0,000 72 = 7,2 × 10−4.
Carrés et cubes à connaître
| n | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| n2 | 1 | 4 | 9 | 16 | 25 | 36 | 49 | 64 | 81 | 100 | 121 | 144 | 169 | 196 | 225 |
| n3 | 1 | 8 | 27 | 64 | 125 | 216 | 343 | 512 | 729 | 1 000 |
Puissances de 2 : 24 = 16, 25 = 32, 26 = 64, 27 = 128, 28 = 256, 210 = 1 024.
Racine carrée
√a est le nombre positif dont le carré est a : √49 = 7, √2 ≈ 1,414. √(a × b) = √a × √b ; √(a2) = a pour a ≥ 0 ; √a + √b ≠ √(a + b).
Erreurs fréquentes
- Erreur : 2<sup>3</sup> = 6 → Correct : 2<sup>3</sup> = 2 × 2 × 2 = 8.
- Erreur : 2<sup>3</sup> × 2<sup>4</sup> = 4<sup>7</sup> → Correct : 2<sup>7</sup> (la base ne change pas).
- Erreur : 2<sup>3</sup> × 3<sup>2</sup> = 6<sup>5</sup> → Correct : bases et exposants différents, on calcule 8 × 9 = 72.
- Erreur : −3<sup>2</sup> = 9 → Correct : −3<sup>2</sup> = −9 ; c’est (−3)<sup>2</sup> qui vaut 9.
- Erreur : 5<sup>0</sup> = 0 → Correct : 5<sup>0</sup> = 1.
- Erreur : 35 × 10<sup>4</sup> présenté comme notation scientifique → Correct : 3,5 × 10<sup>5</sup>.
À retenir
Même base : on ajoute les exposants pour un produit, on les soustrait pour un quotient, on les multiplie pour une puissance de puissance. Exposant négatif = inverse, exposant zéro = 1. Attention aux parenthèses devant un signe moins.
Voir aussi
- Fractions : règles de calcul et exemplesFiches · Calcul et maths collège
- Critères de divisibilité : 2, 3, 4, 5, 9, 10, 11Fiches · Calcul et maths collège
- Volumes des solides : formules et unitésFiches · Calcul et maths collège
- Identités remarquables : formules et exemplesFiches · Maths lycée
- Unités SI et préfixes : tableau de yocto à yottaFiches · Physique-chimie
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