QCM : Calcul littéral et expressions algébriques — 15 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quel est le principe utilisé pour réduire une expression algébrique ?

Transformer une somme de termes en un produit de facteurs
Remplacer chaque variable par une valeur numérique donnée
Appliquer la distributivité à chaque terme de l’expression
Regrouper les termes de même famille afin de la simplifier

Regrouper les termes de même famille afin de la simplifier

Explication

Réduire une expression consiste à regrouper les termes qui appartiennent à la même famille, par exemple les termes en xx ou ceux en x2x^2. Transformer une somme en produit correspond plutôt à une factorisation.

2. Comment se réduit le produit (3x)×(4x)(-3x)\times(-4x) ?

12x2-12x^2
7x2-7x^2
12x12x
12x212x^2

$$12x^2$$

Explication

Le produit des coefficients vaut (3)×(4)=12(-3)\times(-4)=12 et le produit des deux facteurs xx donne x2x^2. Le signe positif provient du produit de deux nombres négatifs.

3. Quelle méthode permet de calculer une expression pour une valeur donnée de la variable ?

Multiplier tous les coefficients, puis additionner les exposants des variables
Regrouper les termes semblables, puis supprimer les variables restantes
Transformer les sommes en produits, puis choisir une valeur pour chaque facteur
Remplacer la variable par cette valeur, puis respecter les priorités de calcul

Remplacer la variable par cette valeur, puis respecter les priorités de calcul

Explication

Pour calculer une expression, on effectue d’abord le remplacement de la variable par la valeur indiquée, puis on applique les priorités de calcul. Regrouper les termes semblables décrit la réduction, et non le calcul pour une valeur donnée.

4. Quelle valeur obtient-on pour A=8x1A=8x-1 lorsque x=5x=-5 ?

4141
41-41
9-9
3939

$$-41$$

Explication

En remplaçant xx par 5-5, on obtient A=8×(5)1=401=41A=8\times(-5)-1=-40-1=-41. La valeur 3939 provient d’une erreur de signe lors du calcul de 8×(5)8\times(-5).

5. Que signifie développer une expression ?

Transformer une somme en un produit
Remplacer une variable par une valeur numérique
Transformer un produit en une somme
Regrouper les termes de même famille

Transformer un produit en une somme

Explication

Développer consiste à utiliser la distributivité pour transformer une multiplication de facteurs en une addition ou une soustraction de termes. Transformer une somme en produit correspond à la factorisation.

6. Que signifie factoriser une expression ?

Transformer une somme en un produit en faisant apparaître un facteur commun
Réunir les termes semblables sans modifier la forme de l’expression
Remplacer les lettres par des nombres afin d’obtenir une valeur
Transformer un produit en une somme en distribuant chaque facteur

Transformer une somme en un produit en faisant apparaître un facteur commun

Explication

Factoriser revient à écrire une somme sous forme de produit en identifiant un facteur commun aux termes. La transformation d’un produit en somme est l’opération inverse, appelée développement.

7. Quelle égalité traduit la distributivité simple pour tous réels kk, aa et bb ?

k×(a+b)=k×a×bk\times(a+b)=k\times a\times b
k×a+k×b=k+a+bk\times a+k\times b=k+a+b
k×(a+b)=k×a+k×bk\times(a+b)=k\times a+k\times b
k×(a+b)=k+a×bk\times(a+b)=k+a\times b

$$k\times(a+b)=k\times a+k\times b$$

Explication

La distributivité consiste à multiplier le facteur kk par chacun des termes de la somme, ce qui donne k×a+k×bk\times a+k\times b. Multiplier directement les deux termes de la somme ne respecte pas cette règle.

8. Quelle factorisation est correcte pour la somme 6x2+5x6x^2+5x ?

5x(6x+1)5x(6x+1)
x(6x2+5)x(6x^2+5)
x(6x+5)x(6x+5)
6x(x+5)6x(x+5)

$$x(6x+5)$$

Explication

Les deux termes contiennent le facteur commun xx, donc 6x2+5x=x(6x+5)6x^2+5x=x(6x+5). L’expression 6x(x+5)6x(x+5) développerait en 6x2+30x6x^2+30x, qui n’est pas la somme proposée.

9. Que devient l’expression 7x3+(2x+5)7x-3+(2x+5) après suppression des parenthèses et réduction des termes semblables ?

5x85x-8
5x+25x+2
9x+29x+2
9x89x-8

$$9x+2$$

Explication

Le signe ++ devant la parenthèse conserve les signes des termes, donc l’expression devient 7x3+2x+57x-3+2x+5, soit 9x+29x+2. L’écriture 5x85x-8 traiterait à tort la parenthèse comme précédée d’un signe négatif.

10. Quelle égalité applique correctement la distributivité double pour développer (a+b)(c+d) (a+b)(c+d) ?

ac+bdac+bd
ac+ab+cd+bdac+ab+cd+bd
ac+ad+bc+bdac+ad+bc+bd
a+b+c+da+b+c+d

$$ac+ad+bc+bd$$

Explication

Chaque terme de la première parenthèse doit être multiplié par chaque terme de la seconde, ce qui donne quatre produits : ac+ad+bc+bdac+ad+bc+bd. L’expression ac+bdac+bd ne contient que deux produits et correspond à une distribution incomplète.

11. Quelle expression obtient-on en développant puis en réduisant (4x2)(x3) (4x-2)(x-3) ?

4x2+14x+64x^2+14x+6
4x210x64x^2-10x-6
4x212x24x^2-12x-2
4x214x+64x^2-14x+6

$$4x^2-14x+6$$

Explication

Les quatre produits sont 4x24x^2, 12x-12x, 2x-2x et 66; les termes en xx se réduisent en 14x-14x. L’expression 4x210x64x^2-10x-6 provient d’erreurs de signes et de réduction.

12. Quelle démarche décrit correctement la factorisation par facteur commun de 12x+1812x+18 ?

Changer les signes des termes, puis réduire l’expression sans conserver de parenthèses.
Multiplier chaque terme par le terme suivant, puis supprimer les parenthèses obtenues.
Additionner les coefficients, puis placer la variable commune devant toute l’expression.
Repérer le facteur commun, l’isoler, puis écrire les termes restants entre parenthèses.

Repérer le facteur commun, l’isoler, puis écrire les termes restants entre parenthèses.

Explication

La factorisation consiste à repérer le facteur commun, ici 66, puis à écrire 12x+18=6(2x+3)12x+18=6(2x+3). Multiplier les termes pour supprimer les parenthèses correspond à une démarche de développement, et non de factorisation.

13. Quelle factorisation complète correspond à l’expression A=(x+2)(7+2x)+(x2)(7+2x)A=(x+2)(7+2x)+(x-2)(7+2x) ?

x(7+2x)x(7+2x)
2x(72x)2x(7-2x)
2x(7+2x)2x(7+2x)
2(7+2x)2(7+2x)

$$2x(7+2x)$$

Explication

Le facteur commun 7+2x7+2x est mis en évidence, puis (x+2)+(x2)=2x (x+2)+(x-2)=2x , d’où A=2x(7+2x)A=2x(7+2x). L’expression 2(7+2x)2(7+2x) oublie le facteur xx issu de la réduction entre parenthèses.

14. Quelle distinction caractérise une forme développée et une forme factorisée ?

La forme développée contient des fractions, tandis que la forme factorisée contient des nombres entiers.
La forme développée est un produit de facteurs, tandis que la forme factorisée est une somme de termes.
La forme développée est une somme de termes, tandis que la forme factorisée est un produit de facteurs.
La forme développée utilise des parenthèses, tandis que la forme factorisée utilise des puissances.

La forme développée est une somme de termes, tandis que la forme factorisée est un produit de facteurs.

Explication

Une forme développée s’écrit comme une somme ou une différence de termes, alors qu’une forme factorisée s’écrit comme un produit de facteurs. La confusion entre somme et produit inverse précisément les deux définitions.

15. Quelle factorisation correspond à l’expression 20x2+28x-20x^2+28x dans un exercice d’association ?

4x(5x+7)-4x(5x+7)
4x(5x+7)4x(5x+7)
4x(5x7)-4x(5x-7)
4x(5x7)4x(5x-7)

$$-4x(5x-7)$$

Explication

En développant 4x(5x7)-4x(5x-7), on obtient 20x2+28x-20x^2+28x, ce qui vérifie l’association recherchée. Les autres écritures changent le signe du terme en x2x^2 ou celui du terme en xx.

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Qu'est-ce qu'une expression algébrique ?

Une succession d'opérations avec nombres et variables.

Qu'impose la réduction d'une expression algébrique ?

Regrouper les termes de même famille pour simplifier.

Comment se réduit le produit de monômes ?

En multipliant les coefficients et regroupant les puissances.

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