Puissances Et Scientifique
1. **Évaluer l'expression** $((\sqrt{2024} - 13)^0 - 2)^{2023}$
On sait que toute expression élevée à la puissance 0 vaut 1, sauf si la base est 0.
$$ (\sqrt{2024} - 13)^0 = 1 $$
Donc:
$$ (1 - 2)^{2023} = (-1)^{2023} $$
Puisque 2023 est impair, $(-1)^{2023} = -1$.
2. **Évaluer** $\left(\left(\frac{3}{\sqrt{6}}\right)^{-2} - \left(\frac{5}{4}\right)^{-1}\right)^{365}$
Calculons chaque terme:
$$ \left(\frac{3}{\sqrt{6}}\right)^{-2} = \left(\frac{\sqrt{6}}{3}\right)^{2} = \frac{6}{9} = \frac{2}{3} $$
$$ \left(\frac{5}{4}\right)^{-1} = \frac{4}{5} $$
Donc l'expression intérieure devient:
$$ \frac{2}{3} - \frac{4}{5} = \frac{10}{15} - \frac{12}{15} = -\frac{2}{15} $$
Alors:
$$ \left(-\frac{2}{15}\right)^{365} = -\left(\frac{2}{15}\right)^{365} $$
Car 365 est impair.
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**Exercice 2 - Écriture sous forme de puissance**
A = $\sqrt{7}^7 \times \sqrt{7}^{-13} = 7^{\frac{7}{2}} \times 7^{-\frac{13}{2}} = 7^{\frac{7}{2} - \frac{13}{2}} = 7^{-3}$
B = $\left(\frac{\sqrt{3}}{15}\right)^3 \times \left(\frac{13}{2}\right)^{15}$ (reste sous cette forme car bases différentes)
C = $\left(\frac{\sqrt{7}}{6}\right)^{-1} \times \sqrt{7}^5 = \left(7^{\frac{1}{2}} 6^{-1}\right)^{-1} \times 7^{\frac{5}{2}} = 7^{-\frac{1}{2}} 6^{1} \times 7^{\frac{5}{2}} = 6 \times 7^{2} = 6 \times 49 = 294$
D = $\left(\frac{\sqrt{7}}{\sqrt{7}}\right)^{-3} = 1^{-3} = 1$
E = $\left(\frac{3}{7}\right)^{11} \times \left(\frac{7}{3}\right)^3 = \left(\frac{3}{7}\right)^{11} \times \left(\frac{3}{7}\right)^{-3} = \left(\frac{3}{7}\right)^{8}$
F = $\sqrt{13} \times \sqrt{13} \times \sqrt{13} = (13^{\frac{1}{2}})^3 = 13^{\frac{3}{2}}$
G = $\left(\frac{5\sqrt{2}}{27}\right)^{-1} = \frac{27}{5 \sqrt{2}}$
H = $\left(\frac{7}{15}\right)^x \times \left(\frac{2}{15}\right)^5 \times \left(\frac{1}{7}\right)^4 = \left(\frac{7}{15}\right)^x \times \frac{2^5}{15^5} \times 7^{-4} = 2^{5} 7^{x-4} 15^{-5-x}$
I = $\left(\frac{2\sqrt{3}}{32}\right)^{-1} = \frac{32}{2\sqrt{3}} = \frac{16}{\sqrt{3}}$
K = $\frac{125}{2\sqrt{2}} \times \left(\frac{\sqrt{6}}{5}\right)^3 = \frac{125}{2\sqrt{2}} \times \frac{6^{3/2}}{125} = \frac{6^{3/2}}{2\sqrt{2}}$
L = $\left(\left(\frac{3}{2}\right)^{-1} \times \left(\frac{21}{15}\right)^{11} \times \left(\frac{3}{7}\right)^5 \right)^{-2} = \left(\frac{2}{3} \times \left(\frac{7}{5}\right)^{11} \times \left(\frac{3}{7}\right)^5\right)^{-2} = \left( 2 \times 3^{-1} \times 7^{11} 5^{-11} \times 3^5 7^{-5} \right)^{-2} = \left( 2 \times 3^{4} \times 7^{6} \times 5^{-11} \right)^{-2} = 2^{-2} \times 3^{-8} \times 7^{-12} \times 5^{22}$
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**2. Réécrire sous forme d'une puissance à exposant positif**
A = $(-2)^3 \times (-2)^{-7} = (-2)^{3 - 7} = (-2)^{-4} = \frac{1}{(-2)^4} = \frac{1}{16}$
B = $\left(\frac{1}{\sqrt{21}}\right)^{-5} = \left(\sqrt{21}\right)^5 = 21^{\frac{5}{2}}$
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**Calculs divers:**
A = $2^{-7} \times 20^{-5} \times 8$
$8 = 2^3$, donc:
$$2^{-7} \times 20^{-5} \times 2^3 = 2^{-4} \times 20^{-5}$$
B = $0.00001 \times 125 \times 50^{-2} = 10^{-5} \times 125 \times (5 \times 10)^{-2} = 10^{-5} \times 125 \times 5^{-2} \times 10^{-2} = 10^{-7} \times 125 \times \frac{1}{25} = 10^{-7} \times 5 = 5 \times 10^{-7}$
C = $6^{15} \times 3^{2} = (2 \times 3)^{15} \times 3^2 = 2^{15} 3^{15} \times 3^{2} = 2^{15} 3^{17}$
D = $8^{-3} \times 0.0008^{-5} \times 5^7 = 2^{-9} \times (8 \times 10^{-4})^{-5} \times 5^7 = 2^{-9} \times 8^{-5} \times 10^{20} \times 5^7 = 2^{-9} \times 2^{-15} \times 10^{20} \times 5^{7} = 2^{-24} \times 10^{20} \times 5^{7}$
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**Exercice 6 : Écritures scientifiques correctes**
- $3.21 \times 10^{-23}$ : oui
- $-36.13 \times 10^{35}$ : non (le coefficient doit être entre 1 et 10 positif)
- $0.234 \times 10^{21}$ : non (coefficient doit être 1 - 10)
- $7.43$ : oui (car 7.43 = $7.43 \times 10^0$)
- $5.87 \times 10^{2}$ : oui
- $9.06 \times 10^{5} \times 10^{-13} = 9.06 \times 10^{-8}$ : oui
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**Exercice 7 : Écriture scientifique**
- 3600057 = $3.600057 \times 10^{6}$
- -0.0000451 = $-4.51 \times 10^{-5}$
- $3450000 \times 10^{-7} = 3.45 \times 10^{-1}$
- $0.000074 \times 2100 \times 10^{-5} = 7.4 \times 10^{-5} \times 2.1 \times 10^{3} \times 10^{-5} = (7.4 \times 2.1) \times 10^{-7} = 1.554 \times 10^{-6}$
- $1250 \times 347000 \times 10^{-18} = (1.25 \times 10^{3}) (3.47 \times 10^{5}) \times 10^{-18} = 4.3375 \times 10^{8} \times 10^{-18} = 4.3375 \times 10^{-10}$
- $5^2 \times 0.0004 \times 10^{-7} \times 11 = 25 \times 4 \times 10^{-4} \times 10^{-7} \times 11 = 25 \times 4.4 \times 10^{-11} = 110 \times 10^{-11} = 1.1 \times 10^{-9}$
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**Exercice 8 : Données Terre**
- Longueur de l'équateur : $4.0075 \times 10^{4}$ km
- Superficie : $5.1007 \times 10^{8}$ km$^2$
- Masse : $5.974 \times 10^{24}$ (en kg assumé)