Entrez les deux nombres X et Y, chacun en deux parties, la mantisse (les chiffres) et l’exposant (la puissance de 10), puis choisissez l’opération. La formule en dessous est reliée aux champs : vous pouvez aussi taper les mantisses ou les exposants directement dedans. Le résultat s’affiche en écriture scientifique, en notation E et en écriture décimale, avec des étapes comme « on aligne les exposants » ou « on additionne les exposants ».
Table des matières
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Ce que vous pouvez faire sur cette page
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À quoi sert ce calcul ?
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Mode d'emploi
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Formule
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Symboles et termes
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Ce qu’il est utile de savoir avant de commencer
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Calculer avec Excel
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Calculer avec Google Sheets
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Calculer avec Python
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Écrire la formule en LaTeX et autres langages mathématiques (à copier-coller)
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Faire faire le calcul par ChatGPT
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Les atouts de DataChef
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Fonctions connexes
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Liste des calculatrices NumberChef
Ce que vous pouvez faire sur cette page
- Additionnez, soustrayez, multipliez, divisez, élevez à une puissance, prenez la racine carrée ou le carré de nombres en écriture scientifique (de la forme \(a \times 10^{n}\)), comme \((1{,}23 \times 10^{7}) + (3{,}45 \times 10^{2})\)
- Les étapes montrent les règles, comme « on aligne les exposants, puis on additionne les mantisses » ou « on multiplie les mantisses et on additionne les exposants » : vous apprenez la méthode, pas seulement le résultat
- Le résultat s’affiche en écriture scientifique, en notation E et en écriture décimale. Vous pouvez aussi choisir le nombre de chiffres significatifs (le nombre de chiffres auquel la mantisse du résultat est arrondie), de 1 à 30 (10 si le champ est vide)
- Vérifiez sans erreur les calculs avec des nombres très grands ou très petits, comme « vitesse de la lumière × durée » en physique ou les calculs de quantité de matière en chimie
- Une explication simple des formules et des formules à copier-coller pour Excel, Google Sheets et Python sont réunies sur cette page
À quoi sert ce calcul ?
La lumière va à environ \(3{,}0 \times 10^{8}\) m/s, et une année dure environ \(3{,}15 \times 10^{7}\) secondes. La distance parcourue en un an est une multiplication : les mantisses donnent \(3{,}0 \times 3{,}15 = 9{,}45\) et les exposants \(8 + 7 = 15\), soit environ \(9{,}5 \times 10^{15}\) m (une année-lumière vaut environ \(9{,}46 \times 10^{15}\) m).
Les propriétés des puissances réduisent une multiplication à 15 zéros à un calcul à deux chiffres : c’est toute leur force.
1 mole d’une substance contient environ \(6{,}02 \times 10^{23}\) entités (le nombre d’Avogadro). Par exemple, 0,5 mole d’eau contient \(0{,}5 \times 6{,}02 \times 10^{23} = 3{,}01 \times 10^{23}\) molécules d’eau.
Les calculs de quantité de matière au lycée enchaînent les multiplications et divisions par le nombre d’Avogadro : la règle de cette page, traiter séparément mantisses et exposants, fait directement progresser en chimie.
Le Soleil est à environ \(1{,}5 \times 10^{11}\) m de la Terre. En divisant par la vitesse de la lumière, \(3 \times 10^{8}\) m/s, les mantisses donnent \(1{,}5 \div 3 = 0{,}5\) et les exposants \(11 - 8 = 3\) : \(0{,}5 \times 10^{3} = 5 \times 10^{2}\) secondes, soit environ 8 minutes et 20 secondes.
En astronomie, distances et vitesses sont énormes : chaque division fait appel à la soustraction des exposants.
Un virus mesure environ \(1 \times 10^{-7}\) m, et un humain environ \(1{,}7 \times 10^{0}\) m. La division donne \(1{,}7 \div 1 = 1{,}7\) et l’exposant \(0 - (-7) = 7\) : un humain est environ \(1{,}7 \times 10^{7}\) fois (17 millions de fois) plus grand qu’un virus.
Même avec des exposants négatifs, une seule règle, « on soustrait les exposants », suffit pour calculer mécaniquement.
En TP comme dans les comptes rendus, on multiplie souvent des mesures avec leurs chiffres significatifs. Par exemple, un terrain de \(2{,}5 \times 10^{2}\) m de long sur \(4{,}0 \times 10^{1}\) m de large a une aire de \(2{,}5 \times 4{,}0 = 10\) avec l’exposant \(2 + 1 = 3\), soit \(10 \times 10^{3} = 1{,}0 \times 10^{4}\) m² (1 hectare).
L’écriture scientifique garde la trace du nombre de chiffres fiables du résultat (les chiffres significatifs) tout au long du calcul : c’est la norme pour les calculs à partir de mesures.
Formule
Symboles et termes
Symboles
| \(X\), \(Y\) | X Y | Les deux nombres du calcul. Sur cette page, chacun s’entre sous la forme « mantisse × 10 puissance exposant » (par exemple, \(X = 1{,}23 \times 10^{7}\)). |
| \(a\), \(b\) | a b | Les mantisses (les chiffres) de \(X\) et de \(Y\). Sous forme normalisée, leur valeur absolue est comprise entre 1 inclus et 10 exclu. |
| \(m\), \(n\) | m n | Les exposants de \(X\) et de \(Y\). Le nombre de facteurs 10, qui porte la taille du nombre. Un exposant négatif indique un petit nombre inférieur à 1. |
| \(k\) | k | La puissance à laquelle on élève \(X\). Sur cette page, c’est la valeur de \(Y\) quand vous choisissez « Puissance X^Y ». |
| \(10^{m+n}\) | 10 puissance m plus n | La puissance de 10 qui apparaît dans les propriétés des puissances : le résultat de \(10^{m} \times 10^{n}\) (par exemple, \(10^{4} \times 10^{5} = 10^{9}\)). |
| \(\sqrt{X}\) | racine carrée de X | La racine carrée de \(X\) : le nombre positif ou nul qui redonne \(X\) quand on l’élève au carré (par exemple, \(\sqrt{4 \times 10^{6}} = 2 \times 10^{3}\)). |
Termes
| propriétés des puissances (propriété des puissances, règles de calcul sur les puissances) | Les règles qui transforment les calculs sur les puissances en additions, soustractions ou multiplications d’exposants. Elles sont au cœur de cette page. Les principales sont \(10^{a} \times 10^{b} = 10^{a+b}\) (multiplier revient à additionner les exposants, par exemple \(10^{4} \times 10^{5} = 10^{9}\)), \(10^{a} \div 10^{b} = 10^{a-b}\) (diviser revient à les soustraire) et \((10^{a})^{b} = 10^{ab}\) (une puissance les multiplie). 4 facteurs 10 multipliés par 5 facteurs 10, cela fait 9 facteurs 10 en tout. En comptant ainsi, on retrouve les règles sans les apprendre par cœur. |
| mantisse (coefficient) | Le \(a\) de \(a \times 10^{n}\) (les chiffres). La page jumelle « Convertir en écriture scientifique » l’explique en détail. |
| exposant | Le petit nombre en haut à droite d’un nombre. Sur cette page, il indique combien de fois on multiplie par 10 (ou, s’il est négatif, combien de fois on divise par 10) ; il porte la taille du nombre. |
| normaliser (normalisation) | Ajuster un nombre pour que la valeur absolue de sa mantisse soit comprise entre 1 inclus et 10 exclu. Si un calcul donne par exemple \(17{,}5 \times 10^{3}\), on le réécrit \(1{,}75 \times 10^{4}\). |
| chiffres significatifs | Le nombre de chiffres d’un nombre, comptés à partir du premier chiffre non nul, auxquels on peut se fier. Sur cette page, la mantisse du résultat est arrondie à ce nombre de chiffres. |
| notation E | Une façon d’écrire la partie \(\times 10^{n}\) avec la lettre e (ou E), par exemple 6e9 pour \(6 \times 10^{9}\). Le résultat de cette page a aussi une ligne en notation E. La page jumelle « Convertir en écriture scientifique » l’explique en détail. |
| écriture scientifique (notation scientifique) | Une façon d’écrire un nombre sous la forme « mantisse de valeur absolue comprise entre 1 inclus et 10 exclu × puissance de 10 », comme \(1{,}23 \times 10^{7}\). Elle est étudiée en 4e. |
Ce qu’il est utile de savoir avant de commencer
Voici ce qui aide à utiliser le calcul de cette page en le comprenant vraiment, et pas seulement en appuyant sur le bouton.
| Puissances et exposants (4e, 13-14 ans) |
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| Bases de l’écriture scientifique (4e, 13-14 ans) |
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| Propriétés des puissances (4e, 13-14 ans) |
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| Exposants négatifs (4e, 13-14 ans) |
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| Racine carrée (4e, 13-14 ans) |
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Calculer avec Excel
| Mantisse de X | 1,23 |
| Exposant de X | 7 |
| Mantisse de Y | 3,45 |
| Exposant de Y | 2 |
| X + Y | =B1*10^B2+B3*10^B4 |
| X − Y | =B1*10^B2-B3*10^B4 |
| Mantisse de X | 8 |
| Exposant de X | 6 |
| Mantisse de Y | 2 |
| Exposant de Y | 2 |
| X × Y | =(B1*10^B2)*(B3*10^B4) |
| X ÷ Y | =(B1*10^B2)/(B3*10^B4) |
| Mantisse de X | 4 |
| Exposant de X | 6 |
| Puissance k | 2 |
| X puissance k | =(B1*10^B2)^B3 |
| √X (racine carrée) | =RACINE(B1*10^B2) |
Dans le deuxième tableau, B5 donne le produit (1 600 000 000 = 1,6×10⁹ avec les valeurs de l’exemple) et B6 le quotient (40 000 = 4×10⁴).
Dans le troisième tableau, B4 donne la puissance (1,6×10¹³ avec les valeurs de l’exemple) et B5 la racine carrée (2000 = 2×10³).
Pour voir un résultat en écriture scientifique (notation E) comme 1,23E+07, passez le format de la cellule en Scientifique (Accueil → Format de nombre → Scientifique).
Calculer avec Google Sheets
| Mantisse de X | 1,23 |
| Exposant de X | 7 |
| Mantisse de Y | 3,45 |
| Exposant de Y | 2 |
| X + Y | =B1*10^B2+B3*10^B4 |
| X − Y | =B1*10^B2-B3*10^B4 |
| Mantisse de X | 8 |
| Exposant de X | 6 |
| Mantisse de Y | 2 |
| Exposant de Y | 2 |
| X × Y | =(B1*10^B2)*(B3*10^B4) |
| X ÷ Y | =(B1*10^B2)/(B3*10^B4) |
| Mantisse de X | 4 |
| Exposant de X | 6 |
| Puissance k | 2 |
| X puissance k | =(B1*10^B2)^B3 |
| √X (racine carrée) | =RACINE(B1*10^B2) |
Vous pouvez afficher un résultat en écriture scientifique (notation E) avec Format → Nombre → Scientifique.
Calculer avec Python
import math
x = 1.23e7 # X = 1,23×10^7 (peut s’écrire directement en notation E)
y = 3.45e2 # Y = 3,45×10^2
print(x + y) # addition → 12300345.0
print(f"{x * y:.4e}") # multiplication en notation E → 4.2435e+09
print(f"{x ** 2:.4e}") # carré → 1.5129e+14
print(f"{math.sqrt(x):.4e}") # racine carrée → 3.5071e+03
Écrire la formule en LaTeX et autres langages mathématiques (à copier-coller)
a × 10ⁿ + b × 10ⁿ = (a + b) × 10ⁿ
a \times 10^{n} + b \times 10^{n} = (a + b) \times 10^{n}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>a</mi><mo>×</mo><msup><mn>10</mn><mi>n</mi></msup>
<mo>+</mo>
<mi>b</mi><mo>×</mo><msup><mn>10</mn><mi>n</mi></msup>
<mo>=</mo>
<mo>(</mo><mi>a</mi><mo>+</mo><mi>b</mi><mo>)</mo>
<mo>×</mo><msup><mn>10</mn><mi>n</mi></msup>
</mrow>
</math>
a * 10^n + b * 10^n = (a + b) * 10^n
1.23*10^7 + 3.45*10^2
evalf(1.23*10^7 + 3.45*10^2);
R = 1.23e7 + 3.45e2;
a × 10^n + b × 10^n = (a + b) × 10^n
(a × 10ᵐ) × (b × 10ⁿ) = ab × 10ᵐ⁺ⁿ, (a × 10ᵐ) ÷ (b × 10ⁿ) = (a ÷ b) × 10ᵐ⁻ⁿ
(a \times 10^{m}) \times (b \times 10^{n}) = ab \times 10^{m+n}, \quad (a \times 10^{m}) \div (b \times 10^{n}) = \dfrac{a}{b} \times 10^{m-n}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mo>(</mo><mi>a</mi><mo>×</mo><msup><mn>10</mn><mi>m</mi></msup><mo>)</mo>
<mo>×</mo>
<mo>(</mo><mi>b</mi><mo>×</mo><msup><mn>10</mn><mi>n</mi></msup><mo>)</mo>
<mo>=</mo>
<mi>a</mi><mi>b</mi><mo>×</mo>
<msup><mn>10</mn><mrow><mi>m</mi><mo>+</mo><mi>n</mi></mrow></msup>
</mrow>
</math>
(a * 10^m) * (b * 10^n) = a b * 10^(m+n), (a * 10^m) -: (b * 10^n) = (a -: b) * 10^(m-n)
(2*10^4) * (3*10^5)
evalf((2*10^4) * (3*10^5));
R1 = (2e4) * (3e5); R2 = (8e6) / (2e2);
(a × 10^m) × (b × 10^n) = ab × 10^(m+n), (a × 10^m) ÷ (b × 10^n) = (a ÷ b) × 10^(m−n)
(a × 10ᵐ)ᵏ = aᵏ × 10ᵐᵏ
(a \times 10^{m})^{k} = a^{k} \times 10^{mk}, \quad \sqrt{a \times 10^{m}} = \sqrt{a} \times 10^{m/2}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<msup>
<mrow><mo>(</mo><mi>a</mi><mo>×</mo><msup><mn>10</mn><mi>m</mi></msup><mo>)</mo></mrow>
<mi>k</mi>
</msup>
<mo>=</mo>
<msup><mi>a</mi><mi>k</mi></msup>
<mo>×</mo>
<msup><mn>10</mn><mrow><mi>m</mi><mi>k</mi></mrow></msup>
</mrow>
</math>
(a * 10^m)^k = a^k * 10^(m k), sqrt(a * 10^m) = sqrt(a) * 10^(m/2)
{(2*10^3)^2, Sqrt[4*10^6]}
evalf((2*10^3)^2); evalf(sqrt(4*10^6));
R1 = (2e3)^2; R2 = sqrt(4e6);
(a × 10^m)^k = a^k × 10^(mk), √(a × 10^m) = √a × 10^(m/2)
Faire faire le calcul par ChatGPT
Tu es un assistant de calcul en écriture scientifique. Fais les calculs suivants en exécutant réellement du code Python, et appuie ta réponse uniquement sur les nombres obtenus à l’exécution (ne réponds pas de tête ni au jugé). Calcule les quatre expressions suivantes et donne chaque résultat (a) en écriture scientifique (mantisse de valeur absolue comprise entre 1 inclus et 10 exclu × puissance de 10) et (b) sous forme de nombre ordinaire (écriture décimale). 1. (1,23 × 10^7) + (3,45 × 10^2) 2. (2 × 10^4) × (3 × 10^5) 3. (2 × 10^3) au carré 4. √(4 × 10^6) Explique aussi comment la règle « on multiplie les mantisses et on additionne les exposants » a été utilisée pour la multiplication. Indique le code utilisé et les nombres obtenus à l’exécution.
Mode d'emploi
-
1Saisissez vos nombresTapez les nombres à calculer dans les champs de saisie
-
2CalculezAppuyez sur le bouton « Calculer »
-
3Lisez le résultatLe résultat s’affiche aussitôt. La même page explique aussi le raisonnement et la formule
Les atouts de DataChef
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