QCM : Arithmétique et calcul algébrique — 13 questions

Questions et réponses du QCM

1. Que représente la puissance ana^n lorsque nn est un entier naturel ?

Le produit de aa facteurs égaux à nn
La somme de nn termes égaux à aa
Le produit de aa par l’entier nn
Le produit de nn facteurs égaux à aa

Le produit de $$n$$ facteurs égaux à $$a$$

Explication

Une puissance ana^n est définie comme un produit comportant nn facteurs égaux à aa. La confusion fréquente consiste à l’interpréter comme une multiplication de aa par nn, ce qui correspond à une autre opération.

2. Quel est le signe de (3)4(-3)^4 ?

Positif, car l’exposant est pair
Indéterminé, car l’exposant dépasse la base
Nul, car la base est inférieure à zéro
Négatif, car la base est négative

Positif, car l’exposant est pair

Explication

Un nombre négatif élevé à une puissance d’exposant pair donne un résultat positif. Un exposant impair aurait conservé le signe négatif de la base.

3. Quelle écriture respecte la forme de la notation scientifique d’un nombre réel non nul ?

a×10na\times10^n, avec a0a\ne0 et nZn\in\mathbb{Z}
10an10a^n, avec a0a\ne0 et nNn\in\mathbb{N}
a+10na+10n, avec a0a\ne0 et nZn\in\mathbb{Z}
a×n10a\times n^{10}, avec aZa\in\mathbb{Z} et n0n\ne0

$$a\times10^n$$, avec $$a\ne0$$ et $$n\in\mathbb{Z}$$

Explication

La notation scientifique s’écrit sous la forme a×10na\times10^n, où aa et nn sont non nuls et où nn est un entier. Les autres formes ne correspondent pas à la structure définie pour cette notation.

4. Quelle est la parité de la somme de deux nombres impairs ?

Elle n’a pas de parité déterminée
Elle est impaire
Elle est paire
Elle dépend de la valeur absolue des nombres

Elle est paire

Explication

La somme de deux nombres impairs est paire, car elle peut s’écrire comme la somme de deux unités impaires donnant une quantité divisible par 22. Une somme impaire apparaît lorsqu’on additionne deux nombres de parités différentes.

5. Que peut-on conclure sur la somme d’un nombre pair et d’un nombre impair ?

Elle est nulle
Elle est paire
Elle est impaire
Elle possède la parité du nombre pair

Elle est impaire

Explication

La somme de deux nombres de parités différentes est impaire. La parité paire concerne les sommes de deux nombres pairs ou de deux nombres impairs.

6. Quelle égalité traduit la commutativité de la multiplication pour deux réels non nuls aa et bb ?

a×b=b×aa\times b=b\times a
a×b=a+ba\times b=a+b
a×b=aba\times b=a-b
a×b=aba\times b=\frac{a}{b}

$$a\times b=b\times a$$

Explication

La multiplication est commutative : intervertir les deux facteurs ne change pas le produit. Les autres égalités remplacent le produit par une opération différente et ne traduisent donc pas cette propriété.

7. Si ab=cd\frac{a}{b}=\frac{c}{d}, quelle relation entre produits croisés est correcte ?

ad=bcad=bc
ab=cdab=cd
a+b=c+da+b=c+d
ac=bdac=bd

$$ad=bc$$

Explication

Deux fractions égales vérifient l’égalité des produits croisés, soit ad=bcad=bc. Les autres relations associent les facteurs ou les termes selon des combinaisons qui ne découlent pas de l’égalité des fractions.

8. Quel nombre représente l’inverse d’un réel non nul aa ?

a2a^2
a+1a+1
1a\frac{1}{a}
a-a

$$\frac{1}{a}$$

Explication

L’inverse de aa est le nombre 1a\frac{1}{a}, car leur produit vaut 11. L’opposé a-a et le carré a2a^2 sont d’autres transformations qui ne définissent pas l’inverse.

9. Quelle est la factorisation correcte de x225x^2-25 ?

(x25)(x+1)(x-25)(x+1)
(x5)(x+5)(x-5)(x+5)
(x5)2(x-5)^2
(x+25)(x1)(x+25)(x-1)

$$(x-5)(x+5)$$

Explication

Il s’agit d’une différence de deux carrés, qui se factorise avec deux facteurs conjugués. Une somme de carrés ne suit pas cette identité remarquable et ne donne pas le carré d’une différence.

10. Pour quelle expression la forme factorisée proposée est-elle correcte ?

x26x+9=(x+3)2x^2-6x+9=(x+3)^2
x2+6x+9=(x+6)2x^2+6x+9=(x+6)^2
x2+3x+9=(x+3)2x^2+3x+9=(x+3)^2
x2+6x+9=(x+3)2x^2+6x+9=(x+3)^2

$$x^2+6x+9=(x+3)^2$$

Explication

Le trinôme x2+6x+9x^2+6x+9 correspond à x2+2ax+a2x^2+2ax+a^2 avec a=3a=3, donc il devient (x+3)2(x+3)^2. Le signe moins devant le terme central conviendrait à un carré de la forme (x3)2(x-3)^2.

11. Si a=12a=12 et b=3b=3, quelle égalité applique correctement la règle du quotient des racines carrées ?

123=4\frac{\sqrt{12}}{\sqrt3}=\sqrt4
123=36\frac{\sqrt{12}}{\sqrt3}=\sqrt{36}
123=15\frac{\sqrt{12}}{\sqrt3}=\sqrt{15}
123=9\frac{\sqrt{12}}{\sqrt3}=\sqrt9

$$\frac{\sqrt{12}}{\sqrt3}=\sqrt4$$

Explication

Comme le dénominateur est non nul, on peut écrire ab=ab\frac{\sqrt a}{\sqrt b}=\sqrt{\frac ab}, ce qui donne ici 12/3=4\sqrt{12/3}=\sqrt4. La racine du quotient ne se transforme pas en racine du produit ou de la somme.

12. Quelle est la valeur de (49)2\left(\sqrt{49}\right)^2 ?

4949
49\sqrt{49}
24012401
77

$$49$$

Explication

Pour un nombre positif ou nul, le carré de sa racine carrée restitue le nombre initial, donc (49)2=49\left(\sqrt{49}\right)^2=49. La valeur 77 est celle de 49\sqrt{49} avant l’élévation au carré.

13. Quelle écriture rationalise correctement 65\frac{6}{\sqrt5} ?

655\frac{6\sqrt5}{5}
6525\frac{6\sqrt5}{25}
655\frac{6}{5\sqrt5}
56×5\frac{\sqrt5}{6\times5}

$$\frac{6\sqrt5}{5}$$

Explication

En multipliant le numérateur et le dénominateur par 5\sqrt5, on obtient 655\frac{6\sqrt5}{5}, car (5)2=5(\sqrt5)^2=5. Le dénominateur rationalisé doit être le nombre 55, et non une expression contenant encore une racine.

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Qu'est-ce qu'une puissance de base réelle a et exposant entier naturel n ?

Le produit de n facteurs égaux à a.

Quel est le signe de ana^n si n est pair ?

ana^n est positif.

Quel est le signe de ana^n si n est impair ?

ana^n a le signe de a.

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