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Questions - QCM sur les puissances - Ex.6

Posté par
tomtomv
03-12-17 à 17:24

Bonjour à toutes et à tous,

Dans le "QCM sur les puissances" (exercice 6) de l'île des maths ma démarche arithmétique de résolution m'amène à deux questions. En voici l'énoncé :

6. A COMBIEN EST ÉGAL \frac{(-5)^3 \times 2^{-7}}{5^{-2} \times (-2)^4} ?

A. -5^5 \times 2^{-11}
B. 5^{-1} \times 2^{-11}
C. -5 \times 2^{-3}
D. 5^{-1} \times 2^{-3}

La réponse étant A. -5^5 \times 2^{-11}

Ma démonstration :

1) \frac{(-5)^3 \times 2^{-7}}{5^{-2} \times (-2)^4} = \frac{(-5)^3}{5^{-2}}\times\frac{2^{-7}}{(-2)^4}

2)\frac{(-5)^3}{5^{-2}}=\frac{(-5)^3}{\frac{1}{5^2}}}=(-5)^3\times5^2=-5^5

3)\frac{2^{-7}}{(-2)^4}}=\frac{\frac{1}{2^7}}{(-2)^4}=\frac{1}{2^7}\times\frac{1}{(-2)^4}=\frac{1}{-2^{11}}=2^{-11}

Donc : \frac{(-5)^3 \times 2^{-7}}{5^{-2} \times (-2)^4}=-5^5\times2^{-11}

Ceci m'amène à deux postulats dont je ne suis pas certain et qui ne sont pas dans le cours sur l'île des maths :

1) (-5)^3\times5^2=-5^5 ici peut on postuler  cette règle (à partir de la règle des signes)
a^n\times-a^m=-a^{n+m} ?

2) frac{1}{-2^{11}}=2^{-11} et là peut on postuler que \frac{1}{-a^{n}}=a^{-n} ?

Néanmoins si quelqu'un connais une autre démonstration formelle (avec toutes les étapes détaillées) plus simple de cet exercice je suis vraiment preneur.

Merci pour vos réponses.
Cordialement,
Thomas.

Posté par
tomtomv
re : Questions - QCM sur les puissances - Ex.6 03-12-17 à 17:33

Bonjour à toutes et à tous,

Dans le "QCM sur les puissances" (exercice 6) de l'île des maths ma démarche arithmétique de résolution m'amène à deux questions. En voici l'énoncé :

6. A COMBIEN EST ÉGAL \frac{(-5)^3 \times 2^{-7}}{5^{-2} \times (-2)^4} ?

A. -5^5 \times 2^{-11}
B. 5^{-1} \times 2^{-11}
C. -5 \times 2^{-3}
D. 5^{-1} \times 2^{-3}

La réponse étant A. -5^5 \times 2^{-11}

Ma démonstration :

1) \frac{(-5)^3 \times 2^{-7}}{5^{-2} \times (-2)^4} = \frac{(-5)^3}{5^{-2}}\times\frac{2^{-7}}{(-2)^4}

2)\frac{(-5)^3}{5^{-2}}=\frac{(-5)^3}{\frac{1}{5^2}}}=(-5)^3\times5^2=-5^5

3)\frac{2^{-7}}{(-2)^4}}=\frac{\frac{1}{2^7}}{(-2)^4}=\frac{1}{2^7}\times\frac{1}{(-2)^4}=\frac{1}{-2^{11}}=2^{-11}

Donc : \frac{(-5)^3 \times 2^{-7}}{5^{-2} \times (-2)^4}=-5^5\times2^{-11}

Ceci m'amène à deux postulats dont je ne suis pas certain et qui ne sont pas dans le cours sur l'île des maths :

1) (-5)^3\times5^2=-5^5 ici peut on postuler  cette règle (à partir de la règle des signes) a^n\times-a^m=-a^{n+m} ?

2) frac{1}{-2^{11}}=2^{-11} et là peut on postuler que \frac{1}{-a^{n}}=a^{-n} ?

Néanmoins si quelqu'un connais une autre démonstration formelle (avec toutes les étapes détaillées) plus simple de cet exercice je suis vraiment preneur.

Merci pour vos réponses.
Cordialement,
Thomas.

Posté par
malou Webmaster
re : Questions - QCM sur les puissances - Ex.6 03-12-17 à 17:36

je n'ai pas lu pour le moment
aucun postulat dans tout ça ....

(-2)^m=(-1\times 2)^m=(-1)^m\times (2)^m
tout simplement

Posté par
tomtomv
re : Questions - QCM sur les puissances - Ex.6 03-12-17 à 18:12

Merci pour votre réponse Malou.

En effet je suis entièrement d'accord avec (-ab)^m=(-a \times b)^m= (-a)^m \times (b)^m
ma question porte sur a^n\times(-a)^m=-a^{n+m}

En d'autres termes peut-on reprendre les propriétés du produit sur les puissances quand les nombres sont opposés ?

Sinon pouvez-vous éventuellement démontrer comment la réponse A est la bonne dans cet exercice s'il vous plais ?  C'est le seul sur l'ensemble du programme de 3ème qui me pose problème.... Je n'y arrive pas en étant sûr que la démonstration est rigoureuse, comme vous pouvez le voir.

Posté par
malou Webmaster
re : Questions - QCM sur les puissances - Ex.6 03-12-17 à 18:26

Citation :
a^n\times(-a)^m=-a^{n+m} est faux....cela va dépendre de la parité de m


en réalité

a^n\times(-a)^m=a^n\times (-1)^m\times a^m=(-1)^m\times a^{m+n}

Posté par
malou Webmaster
re : Questions - QCM sur les puissances - Ex.6 03-12-17 à 18:27

merci de renseigner ton profil...
(modérateur)

Posté par
tomtomv
re : Questions - QCM sur les puissances - Ex.6 03-12-17 à 19:07

Merci beaucoup Malou pour toutes vos réponses !
Je comprends la notion de parité mieux exprimée

Donc, dans cet exercice : 5^2 \times (-5)^2= 5^2 \times (-1)^3 \times 5^3=(-1)^3 \times 5^{2+3}=(-1) \times (-1) \times (-1) \times 5^5=-1 \times 5^5=-5^5

Dernière question : ceci est-il bon ? \frac{1}{-2^{11}}=2^{-11}
Si oui comment le démontrer ?

PS : j'ai renseigné mon profil.

Posté par
malou Webmaster
re : Questions - QCM sur les puissances - Ex.6 03-12-17 à 20:12

alors je pense que tu as écrit une coquille en début de ligne et que tu voulais écrire
5^2 \times (-5)^3
ensuite ta ligne est juste
inutile de multiplier 3 fois -1 par lui-même, tu sais que si ta puissance est paire, tu trouves +1 et si la puissance est impaire, tu as -1
exemple (-1)^{1235}=-1

ensuite

Citation :

Dernière question : ceci est-il bon ? \frac{1}{-2^{11}}=2^{-11}

est faux
tu n'as pas mis de parenthèses autour de -2
donc au dénominateur c'est l'opposé de 2^11
le - , tu peux le mettre tout de suite devant la fraction

\frac{1}{-2^{11}}=-\frac{1}{2^{11}}=2^{-11}

OK ?
n'hésite pas à poster dans les rubriques "reprise d'études", ce forum a été ouvert exactement pour ce type de demandes

Posté par
tomtomv
re : Questions - QCM sur les puissances - Ex.6 03-12-17 à 22:31

Un grand merci à vous Malou !

Voici donc, la démonstration rigoureuse de l'égalité :

\frac{(-5)^3 \times 2^{-7}}{5^{-2} \times (-2)^4} = \frac{(-5)^3}{5^{-2}}\times\frac{2^{-7}}{(-2)^4}

--> \frac{(-5)^3}{5^{-2}}=\frac{(-5)^3}{\frac{1}{5^2}}}=(-5)^3\times5^2=5^2 \times (-1)^3 \times 5^3=(-1)^3 \times 5^5=-5^5

--> \frac{2^{-7}}{(-2)^4}}=\frac{\frac{1}{2^7}}{(-2)^4}=\frac{1}{2^7}\times\frac{1}{(-2)^4}=\frac{1}{2^{11}}=2^{-11}

Donc

\frac{(-5)^3 \times 2^{-7}}{5^{-2} \times (-2)^4}=-5^5 \times 2^{-11}

Veuillez m'excuser pour le message n'étant pas dans le bon forum à l'origine. C'était ma première publication, je suis encore novice. Je vais faire en sorte de poster au bon endroit la prochaine fois.

Bonne soirée à vous. Encore merci

Posté par
malou Webmaster
re : Questions - QCM sur les puissances - Ex.6 04-12-17 à 10:42

impec !
bonne semaine !



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