QCM : Calcul littéral et problèmes (17 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Lorsqu’on développe un produit contenant une parenthèse, quelle transformation effectue-t-on ?

On transforme une somme en produit en mettant un facteur commun en évidence.
On regroupe les termes de même nature sans modifier les produits.
On transforme le produit en somme en distribuant le facteur à chaque terme.
On multiplie le facteur par le premier terme de la parenthèse.

On transforme le produit en somme en distribuant le facteur à chaque terme.

Explication

Développer consiste à transformer un produit en somme en distribuant le facteur à chacun des termes de la parenthèse. La factorisation fait le chemin inverse, le regroupement réduit une expression et la distribution à un seul terme est incomplète.

2. Une expression à développer est 5(2x−3)5(2x-3) ; quel résultat obtient-on en appliquant la distributivité ?

10x−310x-3
10x−1510x-15
10x+1510x+15
7x−37x-3

$$10x-15$$

Explication

La distributivité impose de multiplier le facteur par chacun des termes : 5×2x=10x5\times2x=10x et 5×(−3)=−155\times(-3)=-15. Garder le terme constant inchangé omet une multiplication, additionner les coefficients ne distribue pas le facteur, et changer le signe du terme constant inverse à tort le produit.

3. Après développement, une expression contient 4x2+3x−2x2+5x4x^2+3x-2x^2+5x ; quelle expression réduite obtient-on en regroupant les termes de même nature ?

2x2−2x2x^2-2x
2x2+8x2x^2+8x
10x210x^2
6x2+8x6x^2+8x

$$2x^2+8x$$

Explication

Les termes en x2x^2 se regroupent entre eux et les termes en xx se regroupent entre eux : 4x2−2x2=2x24x^2-2x^2=2x^2 et 3x+5x=8x3x+5x=8x. Le résultat 10x210x^2 confond les deux natures de termes, 2x2−2x2x^2-2x soustrait au lieu d’additionner les termes en xx, et 6x2+8x6x^2+8x additionne incorrectement les coefficients des termes en x2x^2.

4. Dans un calcul, on multiplie −7-7 par −3-3 ; quel est le signe du produit ?

Négatif
Positif
Impossible à déterminer sans additionner les facteurs
Nul

Positif

Explication

Le produit de deux facteurs de même signe est positif : ici, les deux facteurs sont négatifs. Le signe négatif correspond à des facteurs de signes différents, et le signe du facteur de plus grande valeur absolue ne détermine pas le signe d’un produit.

5. En supprimant les parenthèses dans −(4x−9)-(4x-9), quelle expression obtient-on ?

−4x+9-4x+9
−4x−9-4x-9
4x−94x-9
4x+94x+9

$$-4x+9$$

Explication

Le signe moins placé devant la parenthèse change le signe de chacun de ses termes, d’où −4x+9-4x+9. L’expression −4x−9-4x-9 conserve à tort le signe du terme constant, 4x+94x+9 conserve celui du terme en xx et 4x−94x-9 ne change aucun signe.

6. Quelle transformation décrit la factorisation d’une expression algébrique ?

Transformer une somme en produit en faisant apparaître un facteur commun
Remplacer une expression par une autre qui a la même valeur numérique
Regrouper des termes semblables pour obtenir une expression réduite
Transformer un produit en somme en distribuant un facteur

Transformer une somme en produit en faisant apparaître un facteur commun

Explication

Factoriser consiste à transformer une somme en produit en mettant en évidence un facteur commun. Le développement transforme un produit en somme, tandis que la réduction regroupe les termes semblables.

7. Pour factoriser 7a+7b7a+7b en mettant en évidence le facteur commun, quelle expression faut-il obtenir ?

a(7+b)a(7+b)
7a+b7a+b
7(a+b)7(a+b)
7(a−b)7(a-b)

$$7(a+b)$$

Explication

Dans ka+kbka+kb, le facteur commun kk se met en facteur : ka+kb=k(a+b)ka+kb=k(a+b). a(7+b)a(7+b) oublie que le second terme contient aussi le facteur 77, et les autres propositions changent les termes ou ne factorisent pas correctement.

8. Une élève applique le programme de calcul à un nombre initial nn. Après l’avoir multiplié par 4 puis soustrait 3, quelle opération doit-elle effectuer ensuite, avant d’ajouter le triple du nombre initial ?

Ajouter le triple du nombre initial au résultat
Multiplier le résultat par le nombre initial
Multiplier le résultat par le triple du nombre initial
Multiplier le nombre initial par 4 une seconde fois

Multiplier le résultat par le nombre initial

Explication

Le programme demande de multiplier le résultat de l’étape précédente par le nombre initial, puis d’ajouter le triple de ce nombre. Multiplier par son triple ou effectuer l’ajout avant cette multiplication modifie l’ordre et les opérations prévues.

9. Pour un nombre initial xx, quelle expression réduite représente le résultat du programme de calcul ?

4x2−34x^2-3
4x24x^2
4x2−3x4x^2-3x
4x2+3x4x^2+3x

$$4x^2$$

Explication

Le résultat s’écrit (4x−3)x+3x=4x2−3x+3x=4x2(4x-3)x+3x=4x^2-3x+3x=4x^2 : les termes linéaires s’annulent. 4x2+3x4x^2+3x omet le terme −3x-3x, et les autres réponses ne respectent pas cette réduction.

10. Un rectangle a une longueur de 2y+72y+7 cm et une largeur de yy cm. Quelle expression développée donne son aire ?

2y2+72y^2+7
2y2+14y2y^2+14y
2y2+7y2y^2+7y
3y+73y+7

$$2y^2+7y$$

Explication

L’aire d’un rectangle est le produit de sa longueur par sa largeur : y(2y+7)=2y2+7yy(2y+7)=2y^2+7y. 2y2+72y^2+7 oublie le facteur yy dans le second terme, tandis que 3y+73y+7 additionne les dimensions.

11. Dans un rectangle de dimensions 2t+62t+6 et tt, on découpe un carré de côté tt. Quelle expression factorisée représente l’aire restante ?

t+6t+6
t(t+6)t(t+6)
t(2t+6)t(2t+6)
6t6t

$$t(t+6)$$

Explication

L’aire restante vaut t(2t+6)−t2=t2+6t=t(t+6)t(2t+6)-t^2=t^2+6t=t(t+6). t(2t+6)t(2t+6) correspond à l’aire initiale avant la découpe, et 6t6t omet le terme t2t^2 restant.

12. Un rectangle a pour longueur 3a+43a+4 et pour largeur a+2a+2. Quelle expression réduite donne son périmètre ?

6a+86a+8
4a+64a+6
3a2+10a+83a^2+10a+8
8a+128a+12

$$8a+12$$

Explication

Le périmètre est le double de la somme des deux dimensions : 2((3a+4)+(a+2))=2(4a+6)=8a+122((3a+4)+(a+2))=2(4a+6)=8a+12. 3a2+10a+83a^2+10a+8 est leur produit, donc une aire, et 4a+64a+6 ne double pas la somme.

13. Pour établir si 3z(z+2)−z23z(z+2)-z^2 et z(2z+6)z(2z+6) sont égales pour toute valeur de zz, quelle conclusion obtient-on après réduction ?

Elles sont égales, car elles valent toutes deux 2z2+6z2z^2+6z.
Elles ne sont pas égales, car elles valent respectivement 2z2+6z2z^2+6z et 2z+62z+6.
Elles sont égales, car elles valent toutes deux 2z2+2z2z^2+2z.
Elles ne sont pas égales, car elles valent respectivement 4z2+6z4z^2+6z et 2z2+6z2z^2+6z.

Elles sont égales, car elles valent toutes deux $$2z^2+6z$$.

Explication

En développant, la première expression devient 3z2+6z−z2=2z2+6z3z^2+6z-z^2=2z^2+6z, et la seconde devient aussi 2z2+6z2z^2+6z. La réponse avec 4z24z^2 oublie la soustraction, tandis que 2z+62z+6 omet le facteur zz dans le produit.

14. Une suite de trois entiers consécutifs commence par l’entier mm. Quelle expression factorisée représente leur somme ?

3(m+1)3(m+1)
3m+23m+2
m(m+1)(m+2)m(m+1)(m+2)
2(m+1)2( m+1)

$$3(m+1)$$

Explication

Les trois entiers sont mm, m+1m+1 et m+2m+2 ; leur somme est 3m+3=3(m+1)3m+3=3(m+1). 3m+23m+2 oublie une unité dans la somme, et m(m+1)(m+2)m(m+1)(m+2) calcule un produit plutôt qu’une somme.

15. Un entier kk est choisi, puis on additionne les trois entiers qui le suivent immédiatement en commençant par kk. Quelle raison prouve que cette somme est divisible par 33 ?

La somme s’écrit 3k+23k+2, qui est un multiple de 33.
La somme s’écrit 3(k+1)3(k+1), où k+1k+1 est un entier.
Le produit des trois entiers est divisible par 33, donc leur somme l’est aussi.
La somme contient trois termes, donc chacun est divisible par 33.

La somme s’écrit $$3(k+1)$$, où $$k+1$$ est un entier.

Explication

La somme vaut k+(k+1)+(k+2)=3(k+1)k+(k+1)+(k+2)=3(k+1), et k+1k+1 est un entier ; elle est donc un multiple de 33. 3k+23k+2 n’est pas la somme obtenue, et le fait d’avoir trois termes ne signifie pas que chacun est divisible par 33.

16. Dans un cinéma, une place coûte xx euros et un menu coûte 4 euros de moins. Quelle expression donne le prix d’un menu ?

x+4x+4 euros
x−4x-4 euros
4−x4-x euros
4x4x euros

$$x-4$$ euros

Explication

Le menu coûtant 4 euros de moins que la place, on soustrait 4 à xx. L’expression x+4x+4 ajoute les 4 euros, 4x4x multiplie le prix par 4, et 4−x4-x inverse la différence.

17. Un groupe achète cinq places et deux menus. Si une place coûte xx euros et chaque menu coûte 4 euros de moins, quelle expression réduite représente le prix total ?

7x−207x-20 euros
5x−85x-8 euros
7x+87x+8 euros
7x−87x-8 euros

$$7x-8$$ euros

Explication

Les cinq places coûtent 5x5x et les deux menus coûtent 2(x−4)2(x-4), donc 5x+2(x−4)=7x−85x+2(x-4)=7x-8. 7x−207x-20 applique la réduction aux cinq places, 5x−85x-8 omet le prix variable des menus, et 7x+87x+8 ajoute au lieu de soustraire la réduction.

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Que signifie développer une expression ?

Transformer un produit en somme en distribuant le facteur à chaque terme de la parenthèse.

Quelle formule exprime la distributivité avec une somme ?

k(a+b)=ka+kbk(a+b)=ka+kb

Quelle formule exprime la distributivité avec une différence ?

k(a−b)=ka−kbk(a-b)=ka-kb

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