QCM : Arithmétique fondamentale — 10 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quel ensemble contient les nombres 0,1,2,3,…0, 1, 2, 3, \ldots ?

L’ensemble des entiers relatifs Z\mathbb{Z}
L’ensemble des entiers naturels N\mathbb{N}
L’ensemble des nombres impairs
L’ensemble des nombres négatifs

L’ensemble des entiers naturels $$\mathbb{N}$$

Explication

Les entiers naturels comprennent 0,1,2,3,…0, 1, 2, 3, \ldots et sont notés N\mathbb{N}. L’ensemble Z\mathbb{Z} contient aussi les opposés négatifs, tandis que les deux autres ensembles ne désignent pas cette collection.

2. Comment caractériser un nombre pair entier ?

Il s’écrit sous la forme 2k+12k+1 avec kk entier
Il s’écrit sous la forme k/2k/2 avec kk entier
Il possède une écriture décimale qui se termine par 5
Il s’écrit sous la forme 2k2k avec kk entier

Il s’écrit sous la forme $$2k$$ avec $$k$$ entier

Explication

Un entier pair est un multiple de 2 et peut donc s’écrire 2k2k avec kk entier. La forme 2k+12k+1 caractérise un entier impair, tandis que les deux autres descriptions ne définissent pas la parité.

3. Quelle condition permet d’affirmer qu’une fraction est irréductible ?

Son numérateur et son dénominateur n’ont aucun diviseur commun supérieur ou égal à 2.
Son numérateur est supérieur à son dénominateur.
Son dénominateur est supérieur ou égal à 2.
Son numérateur et son dénominateur sont des nombres premiers.

Son numérateur et son dénominateur n’ont aucun diviseur commun supérieur ou égal à 2.

Explication

Une fraction est irréductible lorsque son numérateur et son dénominateur ne partagent aucun diviseur commun supérieur ou égal à 2. Le fait que le numérateur soit plus grand ou que le dénominateur soit positif ne suffit pas à établir cette propriété.

4. Laquelle de ces expressions représente un nombre impair pour tout entier kk ?

2k2k
2k+12k+1
6k6k
4k4k

$$2k+1$$

Explication

Un nombre impair s’écrit 2k+12k+1 et n’est pas un multiple de 2. Les expressions 2k2k, 4k4k et 6k6k sont toutes des multiples de 2, donc elles représentent des nombres pairs.

5. Quelle affirmation décrit correctement l’ensemble des entiers relatifs Z\mathbb{Z} ?

Il contient les entiers naturels positifs sans le nombre zéro
Il contient les entiers naturels et leurs opposés
Il contient les nombres naturels et leurs carrés positifs
Il contient les nombres rationnels écrits sous forme de fractions

Il contient les entiers naturels et leurs opposés

Explication

Les entiers relatifs regroupent les entiers naturels ainsi que leurs opposés, comme −3,−2,−1,0,1,2,3-3, -2, -1, 0, 1, 2, 3. L’ensemble N\mathbb{N} est plus restreint et les nombres rationnels forment une autre catégorie.

6. Si a=kba = kb avec kk entier, quelle relation existe-t-il entre aa et bb ?

aa et bb sont deux diviseurs du nombre kk
kk est un multiple de aa et bb est un diviseur de kk
aa est un multiple de bb et bb est un diviseur de aa
bb est un multiple de aa et aa est un diviseur de bb

$$a$$ est un multiple de $$b$$ et $$b$$ est un diviseur de $$a$$

Explication

L’égalité a=kba = kb signifie que aa est obtenu en multipliant bb par un entier, donc aa est un multiple de bb et bb divise aa. Inverser les rôles de aa et bb décrit une autre relation.

7. Quelle fraction irréductible obtient-on en simplifiant 90120\frac{90}{120} ?

23\frac{2}{3}
45\frac{4}{5}
34\frac{3}{4}
912\frac{9}{12}

$$\frac{3}{4}$$

Explication

En divisant le numérateur et le dénominateur par un même nombre supérieur ou égal à 2, on obtient 90120=912=34\frac{90}{120}=\frac{9}{12}=\frac{3}{4}. La fraction 912\frac{9}{12} est encore réductible, car ses deux termes sont divisibles par 3.

8. Lequel des nombres suivants est factorisable au sens où il peut s’écrire comme le produit d’entiers naturels supérieurs ou égaux à 2 ?

31
37
35
29

35

Explication

Le nombre 35 est factorisable, car il s’écrit 5×75 \times 7, avec deux facteurs naturels au moins égaux à 2. Les nombres 29, 31 et 37 sont premiers et ne possèdent pas une telle décomposition dans N\mathbb{N}.

9. Si mm et nn sont deux multiples d’un entier aa, que peut-on conclure à propos de m+nm+n ?

m+nm+n est nécessairement égal à aa
m+nm+n est encore un multiple de aa
m+nm+n est nécessairement un diviseur de aa
m+nm+n n’est jamais divisible par aa

$$m+n$$ est encore un multiple de $$a$$

Explication

On peut écrire m=kam=ka et n=lan=la avec kk et ll entiers, donc m+n=(k+l)am+n=(k+l)a, qui est encore un multiple de aa. La somme n’a pas besoin d’être un diviseur ni d’être égale à aa.

10. Quelle démarche permet de démontrer que le carré d’un nombre impair est impair ?

Écrire a=2k+1a=2k+1, développer puis obtenir a2=2(2k2+2k)+1a^2=2(2k^2+2k)+1
Écrire a=2k+1a=2k+1, puis conclure que a2=2k2+1a^2=2k^2+1
Écrire a=2ka=2k, développer puis obtenir a2=2(2k2+2k)+1a^2=2(2k^2+2k)+1
Écrire a=2ka=2k, puis conclure que le carré possède la forme 2k+12k+1

Écrire $$a=2k+1$$, développer puis obtenir $$a^2=2(2k^2+2k)+1$$

Explication

En posant a=2k+1a=2k+1, on obtient a2=4k2+4k+1=2(2k2+2k)+1a^2=4k^2+4k+1=2(2k^2+2k)+1, forme caractéristique d’un nombre impair. La forme 2k2k concerne un nombre pair et les autres développements ne sont pas algébriquement corrects.

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Quels nombres composent l'ensemble des entiers naturels ?

Les nombres 0, 1, 2, 3, …

Comment est noté l'ensemble des entiers naturels ?

Par le symbole ℕ

Quels nombres forment l'ensemble des entiers relatifs ?

Les entiers naturels et leurs opposés

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