QCM : Arithmétique et géométrie — 16 questions

Questions et réponses du QCM

1. Dans une division euclidienne de 157 par 12, quel reste obtient-on si le quotient vaut 13 ?

13
11
12
1

1

Explication

La relation dividende=diviseur×quotient+reste\text{dividende}=\text{diviseur}\times\text{quotient}+\text{reste} donne 157=12×13+1157=12\times13+1. Le reste doit être inférieur au diviseur, contrairement au quotient qui peut être plus grand.

2. Que peut-on affirmer lorsque la division d’un nombre par un autre donne un reste nul ?

Le premier nombre est un multiple du second, qui est son diviseur
Le premier nombre est le diviseur du second, qui est son multiple
Le quotient est nécessairement inférieur au diviseur
Les deux nombres sont nécessairement premiers entre eux

Le premier nombre est un multiple du second, qui est son diviseur

Explication

Un reste nul signifie que le premier nombre est divisible par le second : il est donc son multiple, tandis que le second est son diviseur. Cette situation ne permet pas de conclure que les nombres sont premiers entre eux.

3. Pourquoi le nombre 1 236 est-il divisible par 4 ?

Parce que son chiffre des unités, 6, est divisible par 4
Parce que la somme de ses chiffres vaut 12
Parce que ses deux derniers chiffres, 36, sont divisibles par 4
Parce que son chiffre des dizaines, 3, est pair

Parce que ses deux derniers chiffres, 36, sont divisibles par 4

Explication

Le critère de divisibilité par 4 s’applique au nombre formé par les deux derniers chiffres : 36 est divisible par 4. Le seul chiffre des unités suffit pour tester la divisibilité par 2, pas celle par 4.

4. Comment vérifier rapidement que 7 452 est divisible par 3 ?

Vérifier que son premier chiffre, 7, est un multiple de 3
Vérifier que son chiffre des unités, 2, est un multiple de 3
Vérifier que ses deux derniers chiffres, 52, sont un multiple de 3
Vérifier que la somme de ses chiffres, 18, est un multiple de 3

Vérifier que la somme de ses chiffres, 18, est un multiple de 3

Explication

La somme des chiffres de 7 452 vaut 7+4+5+2=187+4+5+2=18, et 18 est un multiple de 3. Le chiffre des unités et les deux derniers chiffres correspondent à d’autres critères de divisibilité.

5. Quelle propriété définit un nombre premier ?

Il possède exactement deux diviseurs positifs : 1 et lui-même
Il est nécessairement supérieur à 10
Il possède au moins trois diviseurs positifs distincts
Il est divisible par tous les nombres inférieurs à lui

Il possède exactement deux diviseurs positifs : 1 et lui-même

Explication

Un nombre premier possède exactement deux diviseurs positifs, 1 et lui-même. Le nombre 2 montre notamment qu’un nombre premier peut être inférieur à 10.

6. Quelle démarche suffit pour montrer que 91 n’est pas un nombre premier ?

Trouver un diviseur de 91 différent de 1 et de 91, comme 7
Établir que 91 est supérieur à 10 et comparer plusieurs nombres premiers
Écrire 91 comme une somme de deux nombres entiers positifs
Vérifier que 91 ne possède aucun diviseur inférieur à sa moitié

Trouver un diviseur de 91 différent de 1 et de 91, comme 7

Explication

Comme 91=7×1391=7\times13, 7 est un diviseur distinct de 1 et de 91, ce qui suffit à prouver que 91 n’est pas premier. Pour prouver qu’un nombre est premier, il faut au contraire exclure l’existence de tels diviseurs.

7. Quelle affirmation décrit correctement la décomposition en facteurs premiers de 84 ?

Elle donne plusieurs produits finaux également valables avec des facteurs premiers différents
Elle est unique quant aux facteurs premiers, même si leur regroupement intermédiaire peut varier
Elle consiste à écrire 84 comme une somme de nombres premiers
Elle dépend du premier diviseur choisi et produit des facteurs premiers différents

Elle est unique quant aux facteurs premiers, même si leur regroupement intermédiaire peut varier

Explication

La décomposition en facteurs premiers de 84 aboutit aux mêmes facteurs, 84=2×2×3×784=2\times2\times3\times7, quel que soit le chemin suivi. Les regroupements intermédiaires peuvent changer, mais pas le produit final des facteurs premiers.

8. Comment reconnaître qu’une fraction est irréductible ?

Son numérateur est nécessairement plus petit que son dénominateur
Elle possède un dénominateur égal à 1 après chaque transformation
Son numérateur et son dénominateur n’ont plus de facteur commun à simplifier
Son numérateur et son dénominateur sont tous deux des nombres premiers

Son numérateur et son dénominateur n’ont plus de facteur commun à simplifier

Explication

Une fraction irréductible est simplifiée au maximum : son numérateur et son dénominateur ne partagent plus de facteur permettant une simplification. Ils ne sont pas nécessairement premiers individuellement.

9. Pour simplifier une fraction par factorisation, que faut-il faire après avoir décomposé le numérateur et le dénominateur ?

Conserver les facteurs communs et supprimer les facteurs non communs
Additionner les facteurs communs avant de diviser les deux termes
Supprimer les facteurs communs en conservant les facteurs non communs
Supprimer tous les facteurs du numérateur et conserver ceux du dénominateur

Supprimer les facteurs communs en conservant les facteurs non communs

Explication

La simplification consiste à réduire les facteurs communs présents au numérateur et au dénominateur. Les facteurs non communs restent dans la fraction et déterminent sa forme irréductible.

10. Quelle grandeur faut-il calculer pour simplifier efficacement une fraction comme 210175\frac{210}{175} ?

Le PPCM de 210 et 175, qui est leur plus petit multiple commun
Le PGCD de 210 et 175, qui est leur plus grand diviseur commun
La différence entre 210 et 175, qui mesure leur écart
Le quotient de 210 par 175, qui indique leur somme de facteurs

Le PGCD de 210 et 175, qui est leur plus grand diviseur commun

Explication

Le PGCD est le plus grand diviseur commun des deux termes et permet de les diviser par une même valeur. Ici, PGCD⁡(210;175)=35\operatorname{PGCD}(210;175)=35, ce qui conduit à 210175=65\frac{210}{175}=\frac{6}{5}.

11. Deux événements se répètent toutes les 18 minutes et toutes les 24 minutes. Quelle notion permet de déterminer au bout de combien de temps ils se reproduiront ensemble ?

Le quotient du plus grand intervalle par le plus petit
La différence entre les deux intervalles
Le plus petit multiple commun des deux intervalles
Le plus grand diviseur commun des deux intervalles

Le plus petit multiple commun des deux intervalles

Explication

Le PPCM donne le plus petit intervalle de temps commun à des événements périodiques, ce qui permet de prévoir leur synchronisation. Le PGCD recherche au contraire un diviseur commun maximal et ne fournit pas directement le prochain instant commun.

12. Les décompositions en facteurs premiers de deux nombres font apparaître les facteurs 2, 3 et 5, avec des exposants différents. Comment construit-on leur PPCM ?

En retenant chaque facteur présent avec sa plus haute puissance
En retenant les facteurs communs avec leur plus basse puissance
En additionnant les exposants de tous les facteurs présents
En multipliant uniquement les facteurs apparaissant dans les deux décompositions

En retenant chaque facteur présent avec sa plus haute puissance

Explication

Le PPCM s’obtient en prenant tous les facteurs présents dans les décompositions, chacun avec son exposant maximal. La méthode des facteurs communs munis de leurs plus basses puissances correspond au PGCD.

13. Dans un triangle rectangle en B, quelle égalité relie les trois côtés ?

AC2+BC2=AB2AC^2+BC^2=AB^2
AB2+BC2=AC2AB^2+BC^2=AC^2
AB+BC=AC2AB+BC=AC^2
AB2+AC2=BC2AB^2+AC^2=BC^2

$$AB^2+BC^2=AC^2$$

Explication

Comme l’angle droit est en B, les côtés AB et BC forment cet angle, tandis qu'AC est l’hypoténuse ; le théorème donne donc AB2+BC2=AC2AB^2+BC^2=AC^2. Les autres égalités placent l’hypoténuse au mauvais côté ou mélangent longueurs et carrés.

14. Pour déterminer une longueur inconnue dans un triangle rectangle avec le théorème de Pythagore, quelle démarche est correcte ?

Identifier l’angle le plus grand, soustraire les côtés, écrire l’égalité puis diviser par deux
Repérer le plus petit côté, additionner les longueurs, isoler la longueur puis prendre son carré
Vérifier l’angle droit, repérer l’hypoténuse, écrire l’égalité, isoler le carré puis extraire la racine
Mesurer l’hypoténuse, multiplier les deux autres côtés, isoler la longueur puis extraire la racine

Vérifier l’angle droit, repérer l’hypoténuse, écrire l’égalité, isoler le carré puis extraire la racine

Explication

La démarche repose sur l’identification du triangle rectangle et de l’hypoténuse, puis sur l’isolement du carré recherché avant l’extraction de la racine carrée. Repérer le plus petit côté ou effectuer des opérations sur les longueurs elles-mêmes ne correspond pas au théorème.

15. Une figure est agrandie avec un rapport k=3k=3. Par quel facteur son aire et son volume sont-ils respectivement multipliés ?

Par 66 pour l’aire et 99 pour le volume
Par 99 pour l’aire et 2727 pour le volume
Par 33 pour l’aire et 99 pour le volume
Par 99 pour l’aire et 8181 pour le volume

Par $$9$$ pour l’aire et $$27$$ pour le volume

Explication

Une aire est multipliée par k2k^2 et un volume par k3k^3 ; avec k=3k=3, on obtient donc 32=93^2=9 et 33=273^3=27. Le facteur linéaire 33 concerne les longueurs et les périmètres, pas l’aire.

16. Un carré a un côté de 4 cm et un cube a une arête de 4 cm. Quelles sont leurs mesures respectives ?

Une aire de 16 cm216\text{ cm}^2 et un volume de 64 cm364\text{ cm}^3
Une aire de 64 cm264\text{ cm}^2 et un volume de 16 cm316\text{ cm}^3
Une aire de 8 cm28\text{ cm}^2 et un volume de 16 cm316\text{ cm}^3
Une aire de 12 cm212\text{ cm}^2 et un volume de 48 cm348\text{ cm}^3

Une aire de $$16\text{ cm}^2$$ et un volume de $$64\text{ cm}^3$$

Explication

L’aire du carré vaut c2=42=16 cm2c^2=4^2=16\text{ cm}^2, tandis que le volume du cube vaut c3=43=64 cm3c^3=4^3=64\text{ cm}^3. Utiliser la même puissance pour les deux figures confond la dimension de l’aire avec celle du volume.

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Quelle est la formule de la division euclidienne ?

dividende=diviseur×quotient+reste\text{dividende} = \text{diviseur} \times \text{quotient} + \text{reste} avec reste<diviseur\text{reste} < \text{diviseur}.

Quand un nombre est-il divisible par un autre ?

Lorsque le reste de la division est nul.

Que devient le premier nombre si un nombre est divisible par un autre ?

Il est un multiple du second.

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