Dix questions, douze minutes. Aucune ne porte le mot « puissance », et toutes en sont une.
Dès qu'une quantité est multipliée par le même facteur à chaque étape, elle suit une puissance : après étapes, elle vaut la valeur de départ multipliée par . Le seul travail consiste à compter correctement les étapes.
L'erreur qui revient toujours : compter une étape de trop ou de moins. Écrivez la valeur au temps , puis au temps , et vérifiez que votre formule les redonne toutes les deux avant de passer à .
Exercices
Exercice 1
Une population de bactéries double toutes les heures. Elle compte individus à midi. Combien en compte-t-elle à h ?
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Réponse : D
Corrigé :
Quatre doublements, pas cinq : on compte les intervalles, pas les heures affichées.
La bonne réponse : « ». « » — trois doublements seulement : une heure perdue. « » — deux doublements. « » — cinq doublements : les cinq nombres comptés comme cinq étapes, alors qu'ils n'en délimitent que quatre. Comptez les intervalles, jamais les instants.
Exercice 2
Une feuille de papier est pliée en deux fois de suite. En combien d'épaisseurs se retrouve-t-elle ?
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Réponse : B
Corrigé :
La bonne réponse : « ». « » — c'est : le doublement traité comme une addition répétée. C'est l'erreur qui distingue une croissance multiplicative d'une croissance additive. « » — c'est : un pli oublié. « » — c'est : la base et l'exposant échangés.
Exercice 3
Une somme de euros perd la moitié de sa valeur tous les ans. Que vaut-elle au bout de ans ?
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Réponse : C
Corrigé :
Quatre divisions par deux.
La bonne réponse : « ». « » — trois années seulement. « » — deux années. « » — la moitié retirée quatre fois de suite lue comme « tout perdu » ; une division par deux ne conduit jamais à zéro. Le contrôle : , quatre flèches.
Exercice 4
Un nombre est multiplié par , et le résultat est encore multiplié par , et ainsi de suite. Après multiplications, il a été multiplié par —
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Réponse : D
Corrigé :
Cinq facteurs .
La bonne réponse : « ». « » — c'est : la répétition traitée comme une addition. « » — c'est : une multiplication oubliée. « » — c'est : la base et l'exposant échangés, une erreur si fréquente qu'elle a presque toujours son option. Les puissances de à connaître : , , , , .
Exercice 5
Une machine produit pièces la première minute, la deuxième, la troisième, et ainsi de suite. Combien en produit-elle la sixième minute ?
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Réponse : D
Corrigé :
La première minute donne , la deuxième .
La bonne réponse : « ». « » — c'est : la formule décalée d'un rang, comme si la première minute portait l'exposant . Vérifier la formule sur le premier terme évite exactement cette erreur. « » — c'est . « » — c'est , un rang de trop dans l'autre sens.
Exercice 6
Le côté d'un carré est multiplié par trois fois de suite. Par combien son aire est-elle multipliée en tout ?
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Réponse : D
Corrigé :
Trois doublements successifs.
L'aire suit le carré du rapport des longueurs.
La bonne réponse : « ». « » — le rapport des côtés, pas des aires. « » — c'est : seulement deux doublements pris en compte. « » — c'est . Cette question empile deux idées du chapitre : la répétition d'un facteur, puis le passage d'une longueur à une aire.
Exercice 7
Un ballon perd de son air à chaque heure. Quelle fraction de son air lui reste-t-il après heures ?
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Réponse : A
Corrigé :
Perdre un tiers, c'est garder deux tiers : on travaille toujours sur ce qui reste.
La bonne réponse : « ». « » — trois tiers retirés lus comme la totalité : mais chaque tiers est pris sur une quantité plus petite que la précédente. C'est le piège central de cette forme. « » — c'est : la fraction perdue élevée au cube au lieu de la fraction restante. « » — une seule heure comptée.
Exercice 8
Une somme est multipliée par chaque année. Au bout de combien d'années aura-t-elle été multipliée par ?
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Réponse : C
Corrigé :
La bonne réponse : « ». « » — c'est . « » — le facteur recopié comme durée. « » — l'exposant de , un cran trop haut : c'est la table des puissances de qui manque. La forme est exactement celle d'une équation à exposants, habillée en histoire.
Exercice 9
Un carré de côté est partagé en quatre carrés égaux, puis chacun d'eux est partagé de la même façon, et ainsi de suite. Quelle est l'aire d'un petit carré après partages ?
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Réponse : D
Corrigé :
La bonne réponse : « ». « » — c'est : la répétition additionnée. « » — deux partages seulement. « » — c'est : le rapport des côtés ( à chaque partage) élevé au cube, mais appliqué à une aire. Le côté est divisé par à chaque fois, l'aire par : ne pas confondre les deux.
Exercice 10
Un nombre est divisé par , puis le résultat est multiplié par , puis divisé par . Par combien le nombre de départ a-t-il été multiplié en tout ?
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Réponse : B
Corrigé :
Les trois opérations se composent en un seul facteur.
Sur la base , les exposants s'additionnent : .
La bonne réponse : « » — le nombre est inchangé. « » — la division par oubliée : . « » — la division par oubliée : . « » — la division par lue comme une multiplication : . L'écriture en puissances de rend la question immédiate, et elle montre pourquoi la réponse est : la somme des exposants est nulle, ce qui est exactement la définition d'un aller-retour.
Exercice 11
Un nombre de cellules triple chaque jour. Il y en a le premier jour. Combien y en a-t-il le cinquième jour ?
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Réponse : 324
Corrigé :
Cinq jours nommés, quatre intervalles.
. Le piège : , un saut de trop.
Exercice 12
Une feuille pliée en deux fois de suite compte épaisseurs.
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Réponse : Vrai
Corrigé :
Chaque pli double le nombre d'épaisseurs.
Vrai. Le piège serait : les plis se multiplient, ils ne s'ajoutent pas.
Exercice 13
Un prix de euros est divisé par chaque mois. Combien vaut-il après mois, en euros ?
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Réponse : 20
Corrigé :
Cinq divisions par deux, c'est une division par .
euros. Le piège : , une perte constante au lieu d'une division répétée.