QCM : Calcul littéral et expressions algébriques — 18 questions

Questions et réponses du QCM

1. Pour quelles conditions l’égalité ab=cd\frac{a}{b}=\frac{c}{d} est-elle équivalente à ad=bcad=bc ?

Avec ad≠0ad\neq0 et bc≠0bc\neq0
Avec b=db=d et a=ca=c
Avec b≠0b\neq0 et d≠0d\neq0
Avec a≠0a\neq0 et c≠0c\neq0

Avec $$b\neq0$$ et $$d\neq0$$

Explication

Le produit en croix est équivalent à l’égalité des quotients lorsque les deux dénominateurs sont non nuls. L’égalité des produits, prise isolément, ne garantit pas que les quotients soient définis.

2. Quelle valeur de aa satisfait l’égalité a3=25\frac{a}{3}=\frac{2}{5} ?

215\frac{2}{15}
56\frac{5}{6}
615\frac{6}{15}
65\frac{6}{5}

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

Explication

Le produit en croix donne 5a=65a=6, d’où a=65a=\frac{6}{5}. La valeur 56\frac{5}{6} correspond à l’inversion de ce résultat et ne vérifie pas l’égalité donnée.

3. Comment exprime-t-on une puissance à exposant négatif a−na^{-n}, lorsque a≠0a\neq0 et n≠0n\neq0 ?

1a−n\frac{1}{a^{-n}}
1an\frac{1}{a^n}
an−1a^n-1
−an-a^n

$$\frac{1}{a^n}$$

Explication

Un exposant négatif indique l’inverse de la puissance correspondante, ainsi a−n=1ana^{-n}=\frac{1}{a^n}. L’expression −an-a^n change le signe, mais ne prend pas l’inverse.

4. Quelle simplification est correcte pour le quotient de puissances de même base aman\frac{a^m}{a^n}, avec a≠0a\neq0 ?

amna^{mn}
am+na^{m+n}
(am−an)(a^m-a^n)
am−na^{m-n}

$$a^{m-n}$$

Explication

Dans un quotient de puissances de même base, les exposants se soustraient, ce qui donne am−na^{m-n}. L’addition des exposants s’applique au produit amana^m a^n, tandis que la multiplication s’applique à (am)n(a^m)^n.

5. Quelle expression obtient-on en supprimant les parenthèses dans a−(b−c)a-(b-c) ?

a−b+ca-b+c
a+b+ca+b+c
a+b−ca+b-c
a−b−ca-b-c

$$a-b+c$$

Explication

Soustraire une parenthèse change le signe de chacun de ses termes, donc a−(b−c)=a−b+ca-(b-c)=a-b+c. L’expression a−b−ca-b-c correspondrait à la soustraction de b+cb+c.

6. Quel développement correspond à l’expression a(x−y)a(x-y) ?

a+x−aya+x-ay
ax−yax-y
ax−ayax-ay
a(x−y)a(x-y)

$$ax-ay$$

Explication

La distributivité impose de multiplier aa par chacun des deux termes de la parenthèse, avec le signe conservé devant le second terme. On obtient donc ax−ayax-ay, et non une multiplication portant sur un seul terme.

7. Quelle identité remarquable permet de développer (a−b)2 (a-b)^2 ?

a2−ab+b2a^2-ab+b^2
a2−b2a^2-b^2
a2−2ab+b2a^2-2ab+b^2
a2+2ab+b2a^2+2ab+b^2

$$a^2-2ab+b^2$$

Explication

Le carré d’une différence contient le double produit avec un signe négatif : (a−b)2=a2−2ab+b2(a-b)^2=a^2-2ab+b^2. L’expression a2−b2a^2-b^2 correspond au produit de la somme et de la différence, et non au carré d’une différence.

8. Quelle méthode peut être utilisée pour factoriser une expression algébrique ?

Développer chaque terme, réduire l’expression puis supprimer les parenthèses restantes
Mettre en évidence un facteur commun, appliquer une identité remarquable ou combiner ces techniques
Remplacer les variables par des valeurs numériques avant de regrouper les termes
Classer les termes selon leur degré sans modifier la forme de l’expression

Mettre en évidence un facteur commun, appliquer une identité remarquable ou combiner ces techniques

Explication

La factorisation peut reposer sur la mise en évidence d’un facteur commun, une identité remarquable ou une combinaison de méthodes. Mettre un facteur commun en évidence ne revient pas à appliquer directement une identité remarquable.

9. Quelle est la factorisation de l’expression 3x(2x+1)−17(2x+1)3x(2x+1)-17(2x+1) ?

(3x+1)(2x−17)(3x+1)(2x-17)
(2x+1)(3x−17)(2x+1)(3x-17)
(2x+1)(3x+17)(2x+1)(3x+17)
(3x−17)(2x−1)(3x-17)(2x-1)

$$(2x+1)(3x-17)$$

Explication

Le facteur commun aux deux termes est 2x+12x+1, ce qui laisse 3x−173x-17 entre parenthèses. Les autres expressions modifient soit le signe, soit les constantes présentes dans l’expression initiale.

10. Si deux nombres rationnels aa et bb vérifient ab=0ab=0, que peut-on conclure ?

a≠0a\neq0 et b≠0b\neq0
a=1a=1 ou b=1b=1
a=0a=0 ou b=0b=0
a=ba=b et leur produit est positif

$$a=0$$ ou $$b=0$$

Explication

Un produit de deux nombres rationnels est nul dès qu’au moins l’un de ses facteurs est nul. La condition a≠0a\neq0 et b≠0b\neq0 correspond au contraire à un produit non nul.

11. Quelles sont les conditions équivalentes à a2=b2a^2=b^2 pour deux nombres rationnels aa et bb ?

a+b=1a+b=1 ou a−b=1a-b=1
a2=ba^2=b ou b2=ab^2=a
a=ba=b ou a=−ba=-b
a=ba=b et a=−ba=-b

$$a=b$$ ou $$a=-b$$

Explication

Deux nombres rationnels ont le même carré lorsqu’ils sont égaux ou opposés. L’égalité des carrés ne force donc pas les deux nombres à être identiques, car des nombres opposés peuvent avoir le même carré.

12. Dans le monôme 5x25x^2, que représentent les nombres 5 et 2 ?

5 est le nombre de termes et 2 est la constante
5 est le coefficient et 2 est le degré
5 est le degré et 2 est le coefficient
5 est la constante et 2 est le nombre de termes

5 est le coefficient et 2 est le degré

Explication

Dans 5x25x^2, le facteur numérique 5 est le coefficient et l’exposant 2 indique le degré du monôme. Le nombre de termes n’est pas 2, puisque cette expression ne comporte qu’un seul terme.

13. Quel est le degré du polynôme 22x9+76x6−522x^9+76x^6-5 ?

9
22
6
76

9

Explication

Le degré d’un polynôme est le plus grand exposant de la variable, ici 9. Les nombres 22 et 76 sont des coefficients, tandis que −5 est une constante.

14. Quelle expression est une fraction rationnelle ?

x2+5x−2x2−1x^2+5x-2x^2-1
x2+5xx^2+5x
2x2−12x^2-1
x2+5x2x2−1\frac{x^2+5x}{2x^2-1}

$$\frac{x^2+5x}{2x^2-1}$$

Explication

Une fraction rationnelle est formée d’un numérateur littéral et d’un dénominateur littéral écrits sous forme de quotient. Les autres expressions sont des polynômes ou une expression polynomiale sans quotient.

15. Pour quelle condition la fraction rationnelle x+2x2−9\frac{x+2}{x^2-9} est-elle définie ?

Lorsque x≠9x\neq9 et x≠−9x\neq-9
Lorsque x≠0x\neq0 et x≠3x\neq3
Lorsque x≠−2x\neq-2 et x≠2x\neq2
Lorsque x≠3x\neq3 et x≠−3x\neq-3

Lorsque $$x\neq3$$ et $$x\neq-3$$

Explication

Le dénominateur doit être différent de zéro : x2−9=(x−3)(x+3)x^2-9=(x-3)(x+3) s’annule pour x=3x=3 et x=−3x=-3. La valeur du numérateur ne détermine pas les valeurs interdites.

16. Quelle démarche permet de simplifier correctement une fraction rationnelle ?

Factoriser les deux parties, repérer les valeurs interdites, puis réduire les facteurs communs
Développer les deux parties, additionner les termes semblables, puis supprimer les termes opposés
Simplifier le numérateur, choisir une valeur de la variable, puis annuler le dénominateur
Réduire les exposants, remplacer les variables par zéro, puis développer le dénominateur

Factoriser les deux parties, repérer les valeurs interdites, puis réduire les facteurs communs

Explication

La simplification exige de factoriser le numérateur et le dénominateur, de déterminer les valeurs interdites, puis de réduire les facteurs communs en conservant les conditions d’existence. Développer ou annuler le dénominateur ne respecte pas cette démarche.

17. Pour x objets vendus à 2000 F l’unité, quelle expression représente le bénéfice si le coût est C=2090x−x2C=2090x-x^2 ?

B=2000+x−2090x+x2B=2000+x-2090x+x^2
B=x(x−90)B=x(x-90)
B=2090x−x2−2000xB=2090x-x^2-2000x
B=2000x+2090x−x2B=2000x+2090x-x^2

$$B=x(x-90)$$

Explication

La recette vaut R=2000xR=2000x et le bénéfice est la recette diminuée du coût, donc B=R−C=2000x−(2090x−x2)=x(x−90)B=R-C=2000x-(2090x-x^2)=x(x-90). L’expression CC correspond au coût et ne peut pas être soustraite dans l’autre sens.

18. À l’équilibre des dépenses et de la recette, combien d’articles doivent être vendus si B=x(x−90)B=x(x-90) et x>0x>0 ?

0 article
9 articles
900 articles
90 articles

90 articles

Explication

L’équilibre impose B=0B=0, donc x=0x=0 ou x=90x=90. La condition x>0x>0 écarte la solution nulle et conserve 90 articles.

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Quelle condition doit-on avoir sur b et d pour égaliser ab\frac{a}{b} et cd\frac{c}{d} ?

b et d doivent être différents de zéro.

À quoi équivaut l'égalité ab=cd\frac{a}{b} = \frac{c}{d} ?

À l'égalité ad=bcad = bc.

Comment s'exprime la puissance à exposant négatif a−na^{-n} ?

a−n=1ana^{-n} = \frac{1}{a^n}

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