Exercice 43

La notation \(\mathbf{G}^{\mathbf{H}}\) indique que le nombre placé à gauche est élevé à la puissance indiquée par le nombre placé en haut. Complétez les tableaux suivants :

H
\(\mathrm{G}^{\mathrm{H}}\) 2 3
6
3
\(\mathrm{G}^{\mathrm{H}}\) 1
4 16
5
\(\mathrm{G}^{\mathrm{H}}\)
3 81
2 32

Réponse

Premier tableau : • Pour G = 6 : 6² = 36 et 6³ = 216.
• Pour G = 3 : 3² = 9 et 3³ = 27.

Deuxième tableau : • Les exposants sont 1 et 2.
• Pour G = 4 : 4¹ = 4 et 4² = 16.
• Pour G = 5 : 5¹ = 5 et 5² = 25.

Troisième tableau : • Les colonnes correspondent aux exposants 5 et 4.
• Pour G = 3 : 3⁵ = 243 et 3⁴ = 81.
• Pour G = 2 : 2⁵ = 32 et 2⁴ = 16.

Corrigé détaillé

Nous allons compléter les tableaux en utilisant la définition de la notation \(\mathrm{G}^{\mathrm{H}}\) qui signifie « le nombre \(\mathrm{G}\) est élevé à la puissance \(\mathrm{H}\) ». Cela veut dire que l’on multiplie \(\mathrm{G}\) par lui-même \(\mathrm{H}\) fois.


Premier Tableau

Le tableau initial est :

H
\(\mathrm{G}^{\mathrm{H}}\) 2 3
6
3

Étape 1 : Identifier la base et les exposants

Étape 2 : Calculer les puissances

Pour la ligne où \(\mathrm{G} = 6\) : - Pour \(\mathrm{H} = 2\) :
\[ 6^{2} = 6 \times 6 = 36 \] - Pour \(\mathrm{H} = 3\) :
\[ 6^{3} = 6 \times 6 \times 6 = 216 \]

Pour la ligne où \(\mathrm{G} = 3\) : - Pour \(\mathrm{H} = 2\) :
\[ 3^{2} = 3 \times 3 = 9 \] - Pour \(\mathrm{H} = 3\) :
\[ 3^{3} = 3 \times 3 \times 3 = 27 \]

Tableau complété :

2 3
6 36 216
3 9 27

Deuxième Tableau

Le tableau initial est :

\(\mathrm{G}^{\mathrm{H}}\) 1
4 16
5

Étape 1 : Identifier l’information donnée

Étape 2 : Compléter les résultats

Pour \(\mathrm{G} = 4\) : - Pour \(\mathrm{H} = 1\) : \[ 4^{1} = 4. \] - Pour \(\mathrm{H} = 2\) : \[ 4^{2} = 16. \]

Pour \(\mathrm{G} = 5\) : - Pour \(\mathrm{H} = 1\) : \[ 5^{1} = 5. \] - Pour \(\mathrm{H} = 2\) : \[ 5^{2} = 5 \times 5 = 25. \]

Tableau complété :

\(\mathrm{G}^{\mathrm{H}}\) 1 2
4 4 16
5 5 25

Troisième Tableau

Le tableau initial est :

\(\mathrm{G}^{\mathrm{H}}\)
3 81
2 32

Ici, les en-têtes de colonnes (les valeurs qui représentent l’exposant \(\mathrm{H}\)) ne sont pas indiqués. Nous allons les déterminer à l’aide des informations données dans les lignes.

Analyse de la première ligne :
La ligne avec \(\mathrm{G} = 3\) comporte 81 dans la deuxième colonne. Cherchons l’exposant \(\mathrm{H}\) tel que : \[ 3^{\mathrm{H}} = 81. \] Comme
\[ 3^{4} = 81, \] la deuxième colonne correspond à l’exposant \(4\).

Analyse de la deuxième ligne :
La ligne avec \(\mathrm{G} = 2\) comporte 32 dans la première colonne. Cherchons l’exposant \(\mathrm{H}\) tel que : \[ 2^{\mathrm{H}} = 32. \] Comme
\[ 2^{5} = 32, \] la première colonne correspond à l’exposant \(5\).

Étape 1 : Déduire les en-têtes des colonnes

Étape 2 : Compléter les autres résultats

Pour la ligne avec \(\mathrm{G} = 3\) : - Pour \(\mathrm{H} = 5\) (première colonne) : \[ 3^{5} = 3 \times 3 \times 3 \times 3 \times 3 = 243. \] - Pour \(\mathrm{H} = 4\) (deuxième colonne) : \[ 3^{4} = 81 \quad (\text{déjà donné}). \]

Pour la ligne avec \(\mathrm{G} = 2\) : - Pour \(\mathrm{H} = 5\) (première colonne) : \[ 2^{5} = 32 \quad (\text{déjà donné}). \] - Pour \(\mathrm{H} = 4\) (deuxième colonne) : \[ 2^{4} = 2 \times 2 \times 2 \times 2 = 16. \]

Tableau complété :

\(\mathrm{G}^{\mathrm{H}}\) 5 4
3 243 81
2 32 16

Récapitulatif final

  1. Premier tableau :

    2 3
    6 36 216
    3 9 27
  2. Deuxième tableau :

    \(\mathrm{G}^{\mathrm{H}}\) 1 2
    4 4 16
    5 5 25
  3. Troisième tableau :

    \(\mathrm{G}^{\mathrm{H}}\) 5 4
    3 243 81
    2 32 16

Chaque étape a consisté à identifier la base et l’exposant, puis à effectuer la multiplication répétée pour obtenir la puissance correspondante. Ces méthodes sont très utiles pour calculer des puissances de nombres.

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