QCM : Calcul littéral et triangles rectangles (8 questions)

Questions et réponses du QCM

1. En réduisant 4x2+3x−7x2+5x4x^2+3x-7x^2+5x, quel résultat obtient-on ?

−3x2+8x-3x^2+8x
−3x+8x2-3x+8x^2
−3x2+2x-3x^2+2x
12x2+8x12x^2+8x

$$-3x^2+8x$$

Explication

Pour réduire, on rassemble les termes de même lettre et de même exposant : 4x2−7x2=−3x24x^2-7x^2=-3x^2 et 3x+5x=8x3x+5x=8x. L’expression confondant les degrés mélange les termes en xx et en x2x^2, celle avec 2x2x additionne mal les coefficients en xx, et celle avec 12x212x^2 traite la soustraction comme une addition.

2. En appliquant la distributivité simple à −3(2y−5)-3(2y-5), quelle expression développée obtient-on ?

−6y+15-6y+15
−6y+5-6y+5
−6y−15-6y-15
2y+152y+15

$$-6y+15$$

Explication

La distributivité donne k(a+b)=ka+kbk(a+b)=ka+kb : ici, −3×2y=−6y-3\times2y=-6y et −3×(−5)=15-3\times(-5)=15. Le résultat avec −15-15 oublie le produit de deux signes négatifs, celui avec 2y2y ne distribue pas le facteur à ce terme, et celui avec 55 omet le facteur 33.

3. Un triangle rectangle a une hypoténuse de 13 cm et un côté de l’angle droit de 5 cm. Quelle démarche permet de calculer l’autre côté de l’angle droit ?

Calculer 132−52\sqrt{13^2-5^2}, soit 12 cm
Calculer 13−5\sqrt{13-5}, soit environ 2,8 cm
Calculer 13−513-5, soit 8 cm
Calculer 132+52\sqrt{13^2+5^2}, soit environ 13,9 cm

Calculer $$\sqrt{13^2-5^2}$$, soit 12 cm

Explication

On pose 132=52+x213^2=5^2+x^2, puis on isole x2=132−52=144x^2=13^2-5^2=144 et on obtient x=12x=12 cm. L’addition des carrés confond hypoténuse et côté de l’angle droit, la soustraction directe omet les carrés, et la racine de la différence des longueurs intervient avant l’écriture de l’égalité de Pythagore.

4. Dans le triangle RSTRST rectangle en SS, quelle égalité de Pythagore relie les longueurs de ses côtés ?

RT=RS2+ST2RT=RS^2+ST^2
ST2=RT2+RS2ST^2=RT^2+RS^2
RS2=RT2+ST2RS^2=RT^2+ST^2
RT2=RS2+ST2RT^2=RS^2+ST^2

$$RT^2=RS^2+ST^2$$

Explication

Comme l’angle droit est en SS, le côté opposé RTRT est l’hypoténuse : son carré est égal à la somme des carrés des deux autres côtés. Les égalités prenant RSRS ou STST pour hypoténuse identifient mal le côté opposé à l’angle droit, tandis que la dernière omet le carré de RTRT.

5. Que permet d’établir la contraposée du théorème de Pythagore à propos d’un triangle dont le carré du plus long côté n’est pas égal à la somme des carrés des deux autres côtés ?

Que le triangle est équilatéral.
Que le triangle est isocèle au sommet opposé au plus long côté.
Que le triangle n’est pas rectangle.
Que le triangle est rectangle au sommet opposé au plus long côté.

Que le triangle n’est pas rectangle.

Explication

La contraposée permet de conclure qu’un triangle n’est pas rectangle lorsque l’égalité des carrés échoue. La réciproque, elle, établit qu’un triangle est rectangle lorsque cette égalité est vérifiée.

6. Dans un triangle ABC rectangle en C, comment exprime-t-on le sinus de l’angle ABC à l’aide des longueurs des côtés ?

Le rapport de AC à CB
Le rapport de CB à AB
Le rapport de AC à AB
Le rapport de AB à AC

Le rapport de AC à AB

Explication

Par rapport à l’angle ABC, AC est le côté opposé et AB est l’hypoténuse ; le sinus est donc leur rapport. Le rapport de CB à AB correspond au cosinus, car CB est le côté adjacent.

7. Quel est le rôle du développement d’une expression littérale ?

Transformer un produit en somme
Comparer les carrés des côtés d’un triangle
Rassembler les termes ayant la même lettre et le même exposant
Remplacer les lettres par des valeurs numériques

Transformer un produit en somme

Explication

Le développement transforme une expression écrite sous forme de produit en une somme, en appliquant notamment la distributivité. Rassembler les termes de même nature correspond à la réduction, et non au développement.

8. Dans un triangle rectangle en B, en quoi l’hypoténuse se distingue-t-elle des deux autres côtés dans le théorème de Pythagore ?

Son carré est égal à la différence des carrés des deux autres côtés.
Elle forme l’angle droit avec chacun des deux autres côtés.
Sa longueur est égale à la somme des longueurs des deux autres côtés.
Son carré est égal à la somme des carrés des deux autres côtés.

Son carré est égal à la somme des carrés des deux autres côtés.

Explication

Le théorème associe le carré de l’hypoténuse à la somme des carrés des deux côtés de l’angle droit. La somme des longueurs, contrairement à la somme de leurs carrés, ne constitue pas la relation de Pythagore.

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Que signifie réduire une expression littérale ?

Rassembler les termes de même lettre et de même exposant.

Que signifie développer une expression littérale ?

Transformer un produit en somme.

Que relie le théorème de Pythagore dans un triangle rectangle ?

Le carré de l’hypoténuse est égal à la somme des carrés des deux autres côtés.

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