QCM : Calcul littéral et identités remarquables — 15 questions

Questions et réponses du QCM

1. Dans quelle expression le signe « × » peut-il être supprimé sans modifier l’écriture mathématique ?

7÷x7 \div x
7−x7 - x
7×x7 \times x
7+x7 + x

$$7 \times x$$

Explication

Le signe « × » peut être supprimé lorsqu’il précède une lettre, donc 7×x7 \times x s’écrit aussi 7x7x. Les autres opérations possèdent des signes qui ne peuvent pas être supprimés de cette manière.

2. Quelle méthode permet de réduire le produit 3×x×4×y3 \times x \times 4 \times y ?

Développer chaque facteur en utilisant une parenthèse
Regrouper les termes ayant la même puissance puis les additionner
Attribuer une valeur numérique à chaque lettre avant de multiplier
Réordonner les facteurs puis calculer les facteurs numériques et littéraux

Réordonner les facteurs puis calculer les facteurs numériques et littéraux

Explication

Réduire un produit consiste à réordonner les facteurs, puis à effectuer les multiplications numériques et littérales, ce qui donne 12xy12xy. Regrouper des termes semblables correspond à la réduction d’une somme, et non d’un produit.

3. Comment faut-il réduire l’expression 4x2+3x−7+2x2−5x+104x^2+3x-7+2x^2-5x+10 ?

Multiplier tous les coefficients dans l’ordre où ils apparaissent
Réunir les termes selon leur position dans l’expression
Regrouper les termes en x2x^2, ceux en xx et les constantes
Remplacer chaque lettre par une valeur avant de regrouper

Regrouper les termes en $$x^2$$, ceux en $$x$$ et les constantes

Explication

Pour réduire une somme, on regroupe les termes appartenant à la même famille de puissances et les nombres constants. Ici, les familles sont les termes en x2x^2, les termes en xx et les constantes.

4. Pour calculer la valeur de 3x2−2y3x^2-2y lorsque x=2x=2 et y=5y=5, quelle démarche faut-il suivre ?

Regrouper les lettres selon leurs puissances sans leur attribuer de valeur
Développer l’expression en deux parenthèses avant tout remplacement
Remplacer chaque lettre par sa valeur puis effectuer les opérations
Additionner les coefficients puis conserver les lettres dans le résultat

Remplacer chaque lettre par sa valeur puis effectuer les opérations

Explication

Utiliser une expression littérale revient à attribuer une valeur à chaque lettre, puis à effectuer le calcul, ici 3×22−2×5=23\times2^2-2\times5=2. Les autres démarches ne permettent pas d’obtenir la valeur numérique demandée.

5. Quel développement est correct pour 4(x−3)4(x-3) ?

x−12x-12
4x−124x-12
4x+124x+12
4x−34x-3

$$4x-12$$

Explication

La distributivité donne k(a−b)=ka−kbk(a-b)=ka-kb ; ainsi, 4(x−3)=4x−124(x-3)=4x-12. Le signe négatif devant 33 doit être conservé lors de la multiplication par 44.

6. Pour développer le produit (x+2)(3x−5)(x+2)(3x-5), quelle opération faut-il effectuer ?

Additionner les termes correspondants des deux parenthèses
Multiplier chaque terme de la première parenthèse par chaque terme de la seconde
Multiplier le premier terme par le premier et le second par le second
Multiplier un facteur extérieur par la somme située dans une parenthèse

Multiplier chaque terme de la première parenthèse par chaque terme de la seconde

Explication

Dans un produit de deux sommes, chaque terme de la première parenthèse doit être multiplié par chaque terme de la seconde. La multiplication terme à terme correspondante ne produirait pas les quatre produits nécessaires.

7. Quelle égalité traduit la double distributivité pour le produit (a+b)(c+d)(a+b)(c+d) ?

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

$$ac+ad+bc+bd$$

Explication

La double distributivité donne ac+ad+bc+bdac+ad+bc+bd, car chacun des deux termes de la première parenthèse rencontre chacun des deux termes de la seconde. L’expression ac+bdac+bd oublie les deux produits croisés.

8. Quel est le développement de (x+4)2(x+4)^2 ?

x2+8x+16x^2+8x+16
x2−8x+16x^2-8x+16
x2+16x^2+16
x2+4x+16x^2+4x+16

$$x^2+8x+16$$

Explication

Le carré d’une somme suit la formule (a+b)2=a2+2ab+b2(a+b)^2=a^2+2ab+b^2, donc (x+4)2=x2+8x+16(x+4)^2=x^2+8x+16. Le terme central est positif, contrairement à celui du carré d’une différence.

9. Quelle expression obtient-on en développant (2x−3)2(2x-3)^2 ?

4x2−6x+94x^2-6x+9
4x2−94x^2-9
4x2−12x+94x^2-12x+9
4x2+12x+94x^2+12x+9

$$4x^2-12x+9$$

Explication

Le carré d’une différence vérifie (a−b)2=a2−2ab+b2(a-b)^2=a^2-2ab+b^2 ; avec a=2xa=2x et b=3b=3, on obtient 4x2−12x+94x^2-12x+9. Le signe du double produit est négatif parce que l’expression est une différence.

10. Quelle forme factorisée correspond à la différence de deux carrés a2−b2a^2-b^2 ?

(a2−b)(a2+b)(a^2-b)(a^2+b)
(a+b)(a−b)(a+b)(a-b)
(a−b)2(a-b)^2
(a+b)2(a+b)^2

$$(a+b)(a-b)$$

Explication

La troisième identité remarquable affirme que (a+b)(a−b)=a2−b2(a+b)(a-b)=a^2-b^2 ; elle permet donc de factoriser une différence de deux carrés. Le carré d’une différence conserve un terme central en −2ab-2ab et ne donne pas cette forme.

11. Quelle transformation décrit correctement la factorisation d’une expression ?

Transformer une somme ou une différence en produit
Réduire une expression sans modifier sa structure
Remplacer chaque lettre par une valeur numérique
Transformer un produit de facteurs en somme

Transformer une somme ou une différence en produit

Explication

La factorisation transforme une somme ou une différence en produit, notamment grâce à un facteur commun ou à une identité remarquable. Le développement correspond au processus inverse, puisqu’il transforme un produit en somme ou en différence.

12. Pour factoriser une expression par facteur commun, quelle démarche faut-il suivre ?

Choisir un facteur présent dans un seul terme, puis additionner les termes restants
Placer tous les termes dans une parenthèse sans rechercher de facteur commun
Développer chaque terme, puis supprimer les facteurs communs
Repérer le facteur présent dans chaque terme, puis regrouper les facteurs restants

Repérer le facteur présent dans chaque terme, puis regrouper les facteurs restants

Explication

La méthode consiste à identifier le facteur commun à tous les termes, à le placer devant une parenthèse et à y inscrire les facteurs restants. Un facteur présent dans un seul terme ne peut pas servir de facteur commun à l’expression entière.

13. Dans quel cas deux expressions littérales sont-elles considérées comme égales ?

Lorsqu’elles donnent le même résultat pour une valeur particulière des lettres
Lorsqu’elles contiennent les mêmes lettres, même avec des coefficients différents
Lorsqu’elles ont le même nombre de termes avant toute simplification
Lorsqu’elles donnent le même résultat pour toutes les valeurs des lettres

Lorsqu’elles donnent le même résultat pour toutes les valeurs des lettres

Explication

Deux expressions littérales sont égales lorsqu’elles produisent le même résultat pour toutes les valeurs attribuées aux lettres. Une concordance obtenue pour une seule valeur ne permet pas d’établir une égalité générale.

14. Comment peut-on démontrer que deux expressions littérales sont égales ?

Choisir une valeur pour les lettres et comparer les deux résultats obtenus
Comparer uniquement les lettres visibles sans effectuer de calcul
Factoriser une seule expression et laisser l’autre sous sa forme initiale
Développer et réduire chaque expression, puis comparer leurs formes réduites

Développer et réduire chaque expression, puis comparer leurs formes réduites

Explication

Il faut développer et réduire chacune des expressions, puis vérifier qu’elles possèdent la même forme réduite. Tester une seule valeur peut montrer une coïncidence, mais ne prouve pas une égalité valable pour toutes les valeurs.

15. Pour prouver que deux expressions littérales ne sont pas égales, quelle stratégie suffit-elle ?

Observer qu’elles utilisent des lettres placées dans un ordre différent
Vérifier qu’elles donnent le même résultat pour une valeur choisie
Trouver une valeur des lettres donnant des résultats différents
Développer les deux expressions sans comparer leurs formes réduites

Trouver une valeur des lettres donnant des résultats différents

Explication

Une seule valeur produisant des résultats différents constitue un contre-exemple et suffit à réfuter l’égalité générale. En revanche, obtenir le même résultat pour une valeur ne garantit pas que les expressions soient égales pour toutes les valeurs.

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Mémorisez les réponses avec 28 flashcards sur Calcul littéral et identités remarquables.

Quand peut-on supprimer le signe « × » en algèbre ?

Lorsqu'il est devant une lettre ou une parenthèse.

Quelle est la première étape pour réduire un produit algébrique ?

Réordonner les facteurs.

Que fait-on après avoir réordonné les facteurs pour réduire un produit ?

On effectue les multiplications numériques et littérales.

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