QCM : Calcul littéral (14 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Pour a≠0a\ne0, comment simplifier a7a3×a2\frac{a^7}{a^3}\times a^2 ?

a6a^6
a12a^{12}
a4a^4
a2a^2

$$a^6$$

Explication

Dans le quotient, on soustrait les exposants, puis on les additionne pour le produit : a7a3×a2=a7−3+2=a6\frac{a^7}{a^3}\times a^2=a^{7-3+2}=a^6. a12a^{12} additionne à tort les exposants du quotient, tandis que a2a^2 ou a4a^4 omettent le facteur final ou son exposant.

2. Pour calculer rapidement 49×5149\times51 à l’aide d’une identité remarquable, quelle expression équivalente convient ?

502−1250^2-1^2
(50−1)2(50-1)^2
12−5021^2-50^2
(50+1)2(50+1)^2

$$50^2-1^2$$

Explication

Comme 49=50−149=50-1 et 51=50+151=50+1, l’identité du produit de deux termes conjugués donne 49×51=502−1249\times51=50^2-1^2. Le carré d’une différence et celui d’une somme ne représentent pas ce produit, et inverser la différence donnerait un résultat négatif.

3. Si a=2a=2 et n=3n=3, quelle valeur prend a−na^{-n} ?

88
16\frac{1}{6}
18\frac{1}{8}
−8-8

$$\frac{1}{8}$$

Explication

Pour un exposant naturel non nul, a−n=1ana^{-n}=\frac{1}{a^n}; ici 2−3=123=182^{-3}=\frac{1}{2^3}=\frac{1}{8}. La valeur 88 oublie l’inversion, −8-8 confond exposant négatif et résultat négatif, et 1/61/6 traite la puissance comme une multiplication.

4. Une expression est construite en divisant un polynôme par un autre polynôme. Comment la classe-t-on ?

Un dénominateur polynomial
Une fraction rationnelle
Une somme de polynômes
Un monôme en la variable

Une fraction rationnelle

Explication

Une fraction rationnelle est définie comme le quotient de deux polynômes. Un monôme est une expression d’un autre type, une somme n’est pas un quotient, et le dénominateur seul ne constitue pas la fraction.

5. Pour l’expression littérale x2x^2, quel est le coefficient et quel est le degré du monôme en xx ?

Coefficient 1 et degré 1
Coefficient 1 et degré 2
Coefficient 2 et degré 1
Coefficient 2 et degré 2

Coefficient 1 et degré 2

Explication

Dans x2x^2, le coefficient implicite est 1 et l’exposant donne le degré 2. L’option « coefficient 2 et degré 1 » inverse les rôles, « coefficient 1 et degré 1 » néglige l’exposant, et « coefficient 2 et degré 2 » confond l’exposant avec le coefficient.

6. Deux nombres non nuls ont pour produit 11. Quelle relation les unit-elle ?

Leur somme vaut un.
Ils sont opposés l’un de l’autre.
Ils sont inverses l’un de l’autre.
Ils ont le même carré.

Ils sont inverses l’un de l’autre.

Explication

Deux nombres non nuls sont inverses lorsque leur produit est égal à 11. Des nombres opposés ont une somme nulle, tandis que l’égalité des carrés ne caractérise pas nécessairement des inverses.

7. Pour calculer 23+14\frac{2}{3}+\frac{1}{4} à l’aide de la formule d’addition des quotients, quel numérateur et quel dénominateur obtient-on avant simplification ?

33 et 77
1111 et 77
99 et 1212
1111 et 1212

$$11$$ et $$12$$

Explication

La formule donne 23+14=2×4+1×33×4=1112\frac{2}{3}+\frac{1}{4}=\frac{2\times4+1\times3}{3\times4}=\frac{11}{12}. Additionner séparément les termes donne 3/73/7, omettre un produit croisé donne un numérateur incomplet, et le dénominateur est le produit des dénominateurs.

8. Dans l’expression 18−4×3+10÷218-4\times 3+10\div 2, quel ordre d’opérations faut-il appliquer en premier ?

Calculer d’abord 18−418-4 et 3+103+10
Calculer d’abord 10÷210\div 2 puis 18−418-4
Calculer d’abord 18−418-4 puis 3×103\times 10
Calculer d’abord 4×34\times 3 et 10÷210\div 2

Calculer d’abord $$4\times 3$$ et $$10\div 2$$

Explication

La multiplication et la division sont prioritaires sur l’addition et la soustraction, donc il faut d’abord effectuer 4×34\times 3 et 10÷210\div 2. Commencer par les additions ou soustractions inverse la priorité, tandis que le calcul de gauche à droite l’ignore.

9. Pour quelle valeur de xx la fraction rationnelle x+1x−4\frac{x+1}{x-4} n’existe-t-elle pas ?

x=0x=0
x=4x=4
x=−1x=-1
x=1x=1

$$x=4$$

Explication

Une fraction rationnelle existe si et seulement si son dénominateur est non nul; ici, x−4=0x-4=0 lorsque x=4x=4, donc la fraction n’existe pas à cette valeur. x=−1x=-1 annule le numérateur, tandis que les autres valeurs proposées ne rendent pas le dénominateur nul.

10. En développant 5(2x−3)5(2x-3), quelle expression obtient-on ?

10x−1510x-15
10x+1510x+15
5x−155x-15
10x−310x-3

$$10x-15$$

Explication

La distributivité donne 5(2x−3)=5×2x+5×(−3)=10x−155(2x-3)=5\times2x+5\times(-3)=10x-15. Le terme −3-3 doit lui aussi être multiplié par 5; son signe reste négatif, et les termes ne se multiplient pas entre eux.

11. Deux nombres réels positifs pp et qq vérifient p2=q2p^2=q^2. Quelle conclusion s’applique ?

p=0p=0 et q=0q=0
p=−qp=-q
p=qp=q
p+q=0p+q=0

$$p=q$$

Explication

Pour deux nombres positifs, l’égalité des carrés équivaut à l’égalité des nombres, donc p=qp=q. La règle générale permet aussi des nombres opposés, mais deux nombres positifs ne peuvent être opposés que s’ils sont tous deux nuls; l’égalité des carrés n’impose pas que leur somme soit nulle.

12. Pour des nombres réels uu et vv, on sait que (u−4)(2v+6)=0 (u-4)(2v+6)=0. Que peut-on conclure ?

u=4u=4 ou v=−3v=-3
u=−4u=-4 ou v=3v=3
u≠4u\ne4 et v≠−3v\ne-3
u=4u=4 et v=−3v=-3

$$u=4$$ ou $$v=-3$$

Explication

Un produit est nul si au moins un de ses facteurs est nul : u−4=0u-4=0 ou 2v+6=02v+6=0, d’où u=4u=4 ou v=−3v=-3. Exiger les deux égalités est trop restrictif; la non-nullité correspond au cas où le produit n’est pas nul, et les signes doivent être résolus correctement.

13. Que signifie développer une expression littérale ?

Transformer une somme en produit et introduire des parenthèses
Transformer un produit en somme et supprimer les parenthèses
Remplacer les lettres par des nombres pour effectuer le calcul
Rassembler les termes semblables sans changer la forme des produits

Transformer un produit en somme et supprimer les parenthèses

Explication

Développer consiste à transformer un produit en somme afin d’obtenir une expression sans parenthèses. Réduire rassemble des termes semblables, factoriser transforme une somme en produit, et calculer une valeur numérique nécessite de remplacer les lettres.

14. Pour vérifier si 35\frac{3}{5} et 915\frac{9}{15} sont égaux, quelle égalité de produits croisés faut-il vérifier ?

3×15=5×93\times15=5\times9
3×5=9×153\times5=9\times15
3+15=5+93+15=5+9
3×9=5×153\times9=5\times15

$$3\times15=5\times9$$

Explication

Deux quotients de dénominateurs non nuls sont égaux si et seulement si les produits croisés sont égaux. Écrire 3×5=9×153\times5=9\times15 inverse les produits croisés, tandis que les produits internes ou une somme ne vérifient pas cette règle.

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Quelle égalité équivaut à ab=cd\frac{a}{b}=\frac{c}{d}, avec b,d≠0b,d\ne0 ?

ad=bcad=bc

Comment additionner ab\frac{a}{b} et cd\frac{c}{d}, avec b,d≠0b,d\ne0 ?

ad+bcbd\frac{ad+bc}{bd}

Quand deux nombres non nuls sont-ils inverses l’un de l’autre ?

Lorsque leur produit est égal à 1.

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