Les différentes écritures d'un nombre
Écriture décimale et fractionnaire
L'écriture décimale est celle que nous utilisons le plus souvent au quotidien, tandis que l'écriture fractionnaire est fondamentale en mathématiques.
Définition d'un nombre décimal
Un nombre décimal est un nombre qui peut s'écrire avec un nombre fini de chiffres après la virgule. Exemples : ; ; . Un nombre entier est aussi un nombre décimal (ex: ).
Définition d'une fraction
Une fraction est une écriture de la forme où est le numérateur et est le dénominateur, avec . Elle représente un partage ou un rapport. Exemples : ; ; .
Passage de décimal à fraction
Tout nombre décimal peut être écrit sous forme de fraction. Pour cela, on compte le nombre de chiffres après la virgule.
- Si un chiffre après la virgule : diviser par 10.
- Si deux chiffres après la virgule : diviser par 100.
- Etc.
Exemple : (après simplification)
Simplifier la fraction obtenue est souvent attendu.
Passage de fraction à décimal
Pour passer d'une fraction à un nombre décimal, il suffit d'effectuer la division du numérateur par le dénominateur.
Exemple : (c'est un nombre décimal illimité, il n'a pas d'écriture décimale exacte mais une écriture décimale approchée)
Attention : toutes les fractions ne donnent pas un nombre décimal exact. Certains nombres, comme ou , ont une écriture décimale infinie et non périodique (pour les irrationnels) ou périodique (pour les rationnels non décimaux).
Écriture scientifique
L'écriture scientifique est particulièrement utile pour manipuler de très grands ou de très petits nombres.
Définition de l'écriture scientifique
Un nombre est en écriture scientifique s'il est de la forme , où :
- est un nombre décimal tel que (appelé la mantisse).
- est un entier relatif (appelé l'exposant).
Exemples : (vitesse de la lumière en m/s) (constante gravitationnelle)
Conversion d'un nombre en écriture scientifique
Pour convertir un nombre en écriture scientifique, on déplace la virgule pour obtenir une mantisse entre 1 et 10, puis on ajuste l'exposant de 10.
- Si la virgule est déplacée vers la gauche, l'exposant est positif.
- Si la virgule est déplacée vers la droite, l'exposant est négatif.
Exemples : (virgule déplacée de 4 rangs vers la gauche) (virgule déplacée de 5 rangs vers la droite)
Opérations avec l'écriture scientifique
Pour multiplier ou diviser des nombres en écriture scientifique, on opère séparément sur les mantisses et sur les puissances de 10.
Multiplication : Exemple :
Division : Exemple :
Après l'opération, il est parfois nécessaire de réajuster la mantisse pour qu'elle reste entre 1 et 10. Exemple :
Écriture avec des puissances
Les puissances sont un outil puissant pour exprimer des multiplications répétées, simplifiant ainsi l'écriture et les calculs.
Règles des puissances entières
Pour tout nombre non nul et pour tout entier relatif et :
- ( fois si )
Exemples :
Puissances de 10
Les puissances de 10 sont un cas particulier très important, notamment pour l'écriture scientifique et les unités de mesure. suivi de zéros si . suivi de zéros, puis un .
Exemples :
Calculs avec des puissances
Les règles énoncées ci-dessus s'appliquent directement. Il faut être vigilant avec les signes et l'ordre des opérations.
Exemple : Calculer
==Attention aux parenthèses et aux nombres négatifs. Par exemple, , mais .==
Racines carrées et cubiques
Les racines sont l'opération inverse des puissances.
Définition d'une racine carrée
La racine carrée d'un nombre réel positif , notée , est le nombre réel positif tel que . Exemple : car . La racine carrée d'un nombre négatif n'existe pas dans l'ensemble des nombres réels.
Propriétés : Pour et
- (pour )
- (en général)
Simplification de racines carrées
Pour simplifier une racine carrée, on cherche à extraire les facteurs carrés parfaits. Exemple :
Définition d'une racine cubique
La racine cubique d'un nombre réel , notée , est le nombre réel tel que . Contrairement à la racine carrée, la racine cubique d'un nombre négatif existe. Exemple : car . car .
Propriétés : Pour tout


