Ce contrôle de maths de 5ème porte sur le thème suivant : puissances et expressions littérales.
Ce sujet réunit deux nouveautés de 5ème : les puissances (carré et cube d’un nombre) et les expressions littérales. Tu dois connaître par cœur les carrés des entiers de 0 à 12, savoir que 10³ = 1 000 et appliquer les priorités : la puissance se calcule avant la multiplication.
Tu produiras ensuite une formule pour le périmètre d’une figure et pour une suite de motifs en allumettes, puis tu remplaceras la lettre par une valeur. Le dernier exercice propose un script par blocs à tester et à traduire en expression. Compte 45 minutes, sans calculatrice.
- Niveau : 5ème
- Chapitre : Calcul littéral, puissances et équations
- Durée conseillée : 45 minutes
- Barème : sur 20 points (exercice 1 : 4 points ; exercice 2 : 4 points ; exercice 3 : 4 points ; exercice 4 : 4 points ; exercice 5 : 4 points)
- Compétences évaluées :
- Calculer : connaître les carrés des entiers jusqu’à 12 et utiliser les notations a² et a³
- Calculer : appliquer les priorités opératoires dans un calcul avec des puissances
- Modéliser : produire une formule pour un périmètre, une aire ou une suite de motifs
- Raisonner : substituer une valeur dans une expression pour la tester
- Représenter : lire un programme écrit par blocs et le traduire par une expression
Exercice 1 : Carrés et cubes (4 points)
Calculatrice interdite.
- Calcule : \(7^2\) ; \(12^2\) ; \(10^3\) ; \(3^3\). (1 point)
- Écris chaque produit à l’aide d’une puissance : \(5 \times 5\) ; \(4 \times 4 \times 4\) ; \(a \times a\) ; \(x \times x \times x\). (1 point)
- Quel nombre entier a pour carré 81 ? Quel nombre entier a pour carré 121 ? (1 point)
- Calcule \(3^2\) et \(3 \times 2\), puis \(2^3\) et \(3^2\). Que remarques-tu ? (1 point)
Exercice 2 : Puissances et priorités (4 points)
Calcule chaque expression en écrivant les étapes.
- \(A = 2 + 3^2\) (1 point)
- \(B = 5 \times 2^2\) (1 point)
- \(C = (4 + 1)^2 – 3 \times 2^3\) (1 point)
- \(D = 10^3 – 6^2 \times 2\) (1 point)
Exercice 3 : La maison de Lina (4 points)
Lina dessine une maison formée d’un carré de côté \(a\) (en cm), surmonté d’un triangle équilatéral de côté \(a\).
- Exprime le périmètre \(P\) de la maison (son contour extérieur) en fonction de \(a\). (1 point)
- Exprime l’aire du carré en fonction de \(a\), à l’aide d’une puissance. (0,5 point)
- Calcule le périmètre de la maison et l’aire du carré pour \(a = 4\) cm. (1 point)
- Pour quelle valeur de \(a\) le périmètre de la maison est-il égal à 35 cm ? (0,5 point)
- Lina affirme : « Si je double le côté \(a\), l’aire du carré double aussi. » A-t-elle raison ? Justifie par un exemple. (1 point)
Exercice 4 : Une suite de motifs en allumettes (4 points)
Yanis construit des motifs avec des allumettes : le motif 1 est un carré, et on ajoute un carré à chaque nouveau motif.
- Combien faut-il d’allumettes pour le motif 4 ? pour le motif 5 ? (1 point)
- Combien faut-il d’allumettes pour le motif 10 ? (1 point)
- Yanis affirme que le motif numéro \(n\) demande \(3 \times n + 1\) allumettes. Explique pourquoi cette formule est juste. (1 point)
- Yanis possède 61 allumettes. Peut-il construire un motif en les utilisant toutes ? Si oui, lequel ? (1 point)
Exercice 5 : Un script à tester (4 points)
Maïa a écrit le script suivant dans un logiciel de programmation par blocs. N et R sont des variables.
- Quel nombre le lutin dit-il si on choisit 2 ? Détaille les étapes. (1 point)
- Quel nombre le lutin dit-il si on choisit 5 ? (1 point)
- Écris l’expression de R en fonction de N, à l’aide d’une puissance. (1 point)
- Maïa pense que le résultat est toujours égal à \(N \times (N + 3)\). Vérifie-le pour \(N = 10\) en calculant les deux expressions. (1 point)
Réviser avant le contrôle : puissances et expressions littérales
Avant de faire ce contrôle, relis le cours « Calcul littéral et simple distributivité » en 5ème puis entraîne-toi avec les exercices corrigés calcul littéral.
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