QCM : Arithmétique et nombres premiers (14 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Dans la division euclidienne de 4747 par 66, quelles sont les valeurs du quotient et du reste ?

q=7q=7 et R=5R=5
q=8q=8 et R=1R=1
q=7q=7 et R=6R=6
q=6q=6 et R=11R=11

$$q=7$$ et $$R=5$$

Explication

On a 47=6×7+547=6\times7+5, avec 0≤5<60\le5<6, donc le quotient est 77 et le reste est 55. Le quotient 88 donnerait un produit supérieur à 4747, tandis qu’un reste égal à 66 ne respecterait pas la condition R<6R<6.

2. Quelle égalité représente correctement une division euclidienne d’un entier aa par un entier positif non nul bb ?

a=b+q×Ra=b+q\times R avec 0≤q<b0\le q<b
a=q+Ra=q+R avec 0≤R<b0\le R<b
a=b×q+Ra=b\times q+R avec 0≤R<b0\le R<b
a=b×R+qa=b\times R+q avec 0≤R≤b0\le R\le b

$$a=b\times q+R$$ avec $$0\le R<b$$

Explication

La division euclidienne s’écrit a=b×q+Ra=b\times q+R et impose un reste compris entre 00 et b−1b-1. La condition R≤bR\le b autoriserait un reste égal au diviseur, ce qui n’est pas conforme à cette division.

3. Si la division euclidienne de 8484 par 77 a un reste nul, quelle affirmation est correcte ?

77 est un diviseur de 8484
77 est un multiple de 8484
8484 est un diviseur de 77
8484 n’est pas divisible par 77

$$7$$ est un diviseur de $$84$$

Explication

Un reste nul signifie que 8484 est divisible par 77 et que 77 divise 8484. Dans cette relation, 8484 est le multiple et 77 est le diviseur, et non l’inverse.

4. Laquelle de ces situations traduit la relation « aa est un multiple de bb » ?

La division de bb par aa donne un reste nul
La division de aa par bb donne un reste nul
La somme de aa et bb est égale à zéro
Le chiffre des unités de aa est identique à celui de bb

La division de $$a$$ par $$b$$ donne un reste nul

Explication

Dire que aa est un multiple de bb signifie que bb divise aa, ce qui équivaut à obtenir un reste nul dans la division de aa par bb. Le reste nul dans la division inverse exprimerait une relation différente entre les deux nombres.

5. Quel nombre est divisible par 33 mais pas par 99 ?

2727
4545
2121
6363

$$21$$

Explication

La somme des chiffres de 2121 vaut 33 : elle est multiple de 33 mais pas de 99. Pour 2727, 4545 et 6363, la somme des chiffres vaut 99, donc ces nombres sont aussi divisibles par 99.

6. Pour vérifier rapidement si un entier est divisible par 55 ou par 1010, quelle propriété faut-il examiner ?

La somme de tous ses chiffres
Son chiffre des unités
Son chiffre des dizaines
Le nombre total de ses chiffres

Son chiffre des unités

Explication

La divisibilité par 55 ou 1010 dépend du chiffre des unités : il doit être 00 ou 55 pour 55, et 00 pour 1010. La somme des chiffres intervient plutôt dans les critères de divisibilité par 33 et 99.

7. Pour rechercher tous les diviseurs d’un entier positif NN, quelle méthode est suffisante ?

Tester les multiples de NN jusqu’à N\sqrt N, puis retenir les plus grands
Tester uniquement les nombres premiers inférieurs à NN, puis additionner les résultats
Tester les entiers jusqu’à N\sqrt N, puis associer chaque diviseur à son quotient
Tester les entiers jusqu’à NN, sans rechercher les quotients associés

Tester les entiers jusqu’à $$\sqrt N$$, puis associer chaque diviseur à son quotient

Explication

Tout diviseur inférieur ou égal à N\sqrt N peut être associé à un quotient qui fournit un autre diviseur. Tester jusqu’à NN fonctionne en théorie, mais ne correspond pas à la méthode efficace fondée sur la racine carrée.

8. Lorsqu’un entier positif NN possède un diviseur dd trouvé avec d≤Nd\leq\sqrt N, quel autre diviseur faut-il lui associer ?

Le quotient N÷dN\div d
La somme N+dN+d
Le produit N×dN\times d
La différence N−dN-d

Le quotient $$N\div d$$

Explication

Si dd divise NN, alors le quotient N÷dN\div d est le diviseur associé formant avec dd un produit égal à NN. Les autres opérations proposées ne donnent pas nécessairement des diviseurs de NN.

9. Quelle propriété caractérise un nombre premier ?

Il possède exactement deux diviseurs positifs : 1 et lui-même
Il possède au moins trois diviseurs positifs, dont 1 et lui-même
Il est nécessairement supérieur à 2 et possède un seul diviseur pair
Il est divisible par tous les nombres entiers qui lui sont inférieurs

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

Explication

Un nombre premier est un entier positif qui admet exactement deux diviseurs : 11 et lui-même. Posséder davantage de diviseurs correspond au contraire à un nombre composé.

10. Laquelle de ces affirmations concernant les nombres premiers est correcte ?

1 est le plus petit nombre premier et 2 est le seul nombre premier impair
2 est le seul nombre premier pair, tandis que 0 et 1 ne sont pas premiers
Tous les nombres pairs supérieurs à 1 sont premiers lorsqu’ils ont peu de diviseurs
0 est premier parce qu’il est divisible par 1 et 2 est un nombre composé

2 est le seul nombre premier pair, tandis que 0 et 1 ne sont pas premiers

Explication

Le nombre 22 est le seul nombre premier pair, et ni 00 ni 11 ne vérifient la définition d’un nombre premier. La confusion fréquente consiste à attribuer à 11 le statut de premier ou à oublier que 22 l’est.

11. Pour démontrer qu’un entier positif est premier, quelle vérification faut-il effectuer ?

Tester ses diviseurs jusqu’à sa racine carrée et vérifier qu’il n’a que 1 et lui-même
Vérifier qu’il est supérieur à 1, puis conclure sans rechercher de diviseur
Vérifier qu’il est impair, puis conclure qu’il possède deux diviseurs
Tester tous ses multiples jusqu’à sa racine carrée et vérifier qu’ils sont premiers

Tester ses diviseurs jusqu’à sa racine carrée et vérifier qu’il n’a que 1 et lui-même

Explication

Il suffit de rechercher d’éventuels diviseurs jusqu’à la racine carrée, puis de vérifier que seuls 11 et le nombre lui-même le divisent. Un nombre impair peut toutefois être composé, et être supérieur à 11 ne suffit pas à établir sa primalité.

12. Quelle affirmation décrit correctement la décomposition d’un entier en facteurs premiers ?

Elle utilise des facteurs quelconques et elle dépend de l’ordre choisi
Elle existe pour tout entier et elle est unique à l’ordre près
Elle donne plusieurs produits premiers réellement différents pour un même entier
Elle existe pour certains entiers et elle impose un ordre fixe aux facteurs

Elle existe pour tout entier et elle est unique à l’ordre près

Explication

Tout entier peut être écrit comme un produit de facteurs premiers, et cette écriture est unique si l’on ne tient pas compte de l’ordre des facteurs. Changer l’ordre d’écriture ne crée donc pas une nouvelle décomposition.

13. Quelle est la décomposition de 728728 en facteurs premiers ?

728=22×72×13728=2^2\times7^2\times13
728=23×5×19728=2^3\times5\times19
728=2×7×132728=2\times7\times13^2
728=23×7×13728=2^3\times7\times13

$$728=2^3\times7\times13$$

Explication

La décomposition correcte est 728=23×7×13728=2^3\times7\times13, soit 8×7×13=7288\times7\times13=728. Les autres produits utilisent des exposants ou des facteurs qui ne redonnent pas le nombre 728728.

14. Quelle est la décomposition de 300300 en facteurs premiers ?

300=22×3×52300=2^2\times3\times5^2
300=23×3×52300=2^3\times3\times5^2
300=2×3×53300=2\times3\times5^3
300=22×32×5300=2^2\times3^2\times5

$$300=2^2\times3\times5^2$$

Explication

On a 300=22×3×52300=2^2\times3\times5^2, car 4×3×25=3004\times3\times25=300. Les autres expressions modifient l’exposant d’un facteur et donnent donc une valeur différente.

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Qu'est-ce que la division euclidienne de a par b ?

Une opération qui donne un quotient q et un reste R avec a=b×q+Ra=b\times q+R et 0≤R<b0\le R<b.

Quelles sont les conditions sur a et b pour la division euclidienne ?

a et b sont entiers positifs avec b non nul.

Quelle inégalité doit vérifier le reste R dans la division euclidienne ?

Le reste R vérifie 0≤R<b0\le R<b.

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