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Ordres de grandeur et arrondis pertinents

Niveau 5 · Seconde

Rappel éclair· On réveille ce que tu sais déjà avant d'attaquer.

Rappel sur les puissances : combien vaut 10⁴ ?

Le cours en entier

À relire à tout moment, y compris pendant les exercices.

Ta calculatrice affiche 12 chiffres, mais la vraie intelligence mathématique, c'est de savoir lesquels comptent. Annoncer qu'un trajet dure 47,3821 minutes est absurde : personne ne mesure un trajet au dix-millième de minute. Savoir estimer et arrondir avec pertinence, c'est une compétence de scientifique.

Premier outil : l'ordre de grandeur. Avant de calculer 512 × 198, remplace mentalement par 500 × 200 = 100000. En une seconde, tu sais que le résultat tourne autour de cent mille. C'est ton radar anti-erreur : si la calculatrice affiche 10137,6, tu sais immédiatement qu'une faute de frappe s'est glissée quelque part.

Pour les très grands et très petits nombres, on exprime l'ordre de grandeur avec une puissance de 10 : la distance Terre-Lune, 384400 km, a pour ordre de grandeur 4 × 10⁵ km. Attention à la règle du cap : 9,7 × 10⁶ est plus proche de 10⁷ que de 10⁶, car 9,7 est presque 10.

Deuxième outil : l'arrondi pertinent. La précision d'un résultat ne peut pas dépasser celle des mesures de départ. Si tu mesures avec un ruban gradué en centimètres, annoncer un résultat au dixième de millimètre est un mensonge de précision. On garde un nombre de chiffres cohérent avec l'instrument et avec l'usage.

Dans ce cours, tu vas t'entraîner à estimer avant de calculer, à choisir la bonne puissance de 10, et à couper les décimales qui ne veulent rien dire. Précis quand il le faut, rapide quand il suffit !

L'exemple, pas à pas

Sans calculatrice, donne un ordre de grandeur de 49 × 21, puis compare au résultat exact.

  1. 49 ≈ 50 et 21 ≈ 20

    Je remplace chaque facteur par le nombre rond le plus proche.

  2. 50 × 20 = 1000

    Le calcul devient immédiat : le résultat doit tourner autour de 1000.

  3. 49 × 21 = 1029

    Le résultat exact, 1029, est bien proche de mon estimation. Si j'avais trouvé 10290 ou 103, j'aurais su qu'il y avait une erreur.

Résultat : Ordre de grandeur : 1000. Résultat exact : 1029. L'estimation valide le calcul.

La distance Terre-Lune est de 384400 km. Donne son ordre de grandeur en puissance de 10.

  1. 384400 ≈ 400000

    J'arrondis au premier chiffre significatif : 384400 est proche de 400000.

  2. 400000 = 4 × 10⁵

    J'écris ce nombre rond comme un chiffre fois une puissance de 10 : 4 suivi de 5 zéros.

  3. 384400 km ≈ 4 × 10⁵ km

    L'ordre de grandeur de la distance Terre-Lune est 4 × 10⁵ km, soit quelques centaines de milliers de kilomètres.

Résultat : 384400 km ≈ 4 × 10⁵ km.