QCM : Coordonnées, nombres et inéquations (19 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Une translation envoie le point A sur le point B. Comment note-t-on le vecteur associé à cette translation, et quelles caractéristiques le définissent ?

AB→\overrightarrow{AB}, défini par la direction de (AB)(AB), le sens de A vers B et sa longueur
BA→\overrightarrow{BA}, défini par la direction de (AB)(AB), le sens de A vers B et sa longueur
AB→\overrightarrow{AB}, défini par la direction de (AB)(AB), le sens de A vers B et l’orientation de la droite
AB→\overrightarrow{AB}, défini par la direction de (AB)(AB), le sens de B vers A et sa longueur

$$\overrightarrow{AB}$$, défini par la direction de $$(AB)$$, le sens de A vers B et sa longueur

Explication

Le vecteur associé à la translation qui envoie A sur B est AB→\overrightarrow{AB} : sa direction est celle de (AB)(AB), son sens va de A vers B et sa longueur est sa norme. BA→\overrightarrow{BA} inverse le sens, « B vers A » inverse également le déplacement, et l’orientation ne remplace pas la longueur.

2. Deux flèches représentent respectivement les vecteurs u⃗\vec u et v⃗\vec v : elles sont parallèles, de même longueur, mais pointent en sens opposés. Quelle conclusion convient ?

Ils sont égaux, car leur direction et leur longueur coïncident
Ils sont égaux, car leur longueur coïncide malgré leur sens
Ils ne sont pas égaux, car leurs sens sont opposés
Ils sont opposés, car leur direction est différente

Ils ne sont pas égaux, car leurs sens sont opposés

Explication

Deux vecteurs sont égaux s’ils ont la même direction, le même sens et la même longueur ; ici, le sens diffère. Le parallélisme ne suffit pas à établir l’égalité, et des vecteurs de même longueur ne sont pas nécessairement égaux.

3. ABCD est un parallélogramme dont les sommets sont nommés dans l’ordre. Quel vecteur est égal à AB→\overrightarrow{AB} ?

BC→\overrightarrow{BC}
DC→\overrightarrow{DC}
CD→\overrightarrow{CD}
AC→\overrightarrow{AC}

$$\overrightarrow{DC}$$

Explication

Dans un parallélogramme ABCD, AB→=DC→\overrightarrow{AB}=\overrightarrow{DC} : ces vecteurs ont même direction, même sens et même longueur. CD→\overrightarrow{CD} suit le côté opposé en sens inverse, tandis que BC→\overrightarrow{BC} et AC→\overrightarrow{AC} ne représentent pas le vecteur correspondant à AB→\overrightarrow{AB}.

4. Sur un segment [AB], un point I vérifie AI→=IB→\overrightarrow{AI}=\overrightarrow{IB}. Quelle conclusion en découle ?

I est le milieu de [AB]
I est un point quelconque de la droite (AB)
I est le milieu de [AI]
I est le milieu de [IB]

I est le milieu de [AB]

Explication

L’égalité AI→=IB→\overrightarrow{AI}=\overrightarrow{IB} implique qu'I est le milieu de [AB] : les deux déplacements successifs ont même direction, même sens et même longueur. Être le milieu de [AI] ou de [IB] concerne un autre segment, et le seul alignement ne suffit pas.

5. Trois points O, I et J définissent un repère du plan. Quelle condition doivent-ils respecter ?

Les longueurs OI et OJ sont égales
Ils sont alignés
Les segments [OI] et [OJ] sont perpendiculaires
Ils ne sont pas alignés

Ils ne sont pas alignés

Explication

Un repère du plan est défini par trois points O, I et J non alignés. La perpendicularité et l’égalité des longueurs sont des conditions de repères particuliers, pas de la définition générale.

6. Dans un repère, les axes sont perpendiculaires, mais OI mesure 3 unités et OJ mesure 5 unités. De quel type de repère s’agit-il ?

Un repère ni orthogonal ni orthonormé
Un repère orthonormé
Un repère orthogonal, mais non orthonormé
Un repère orthonormé, mais non orthogonal

Un repère orthogonal, mais non orthonormé

Explication

Un repère est orthogonal lorsque ses axes sont perpendiculaires ; il est orthonormé si, en plus, OI = OJ. Ici les axes sont perpendiculaires mais les longueurs diffèrent : « orthonormé » omet la condition de longueur égale, et « ni orthogonal ni orthonormé » néglige la perpendicularité donnée.

7. Dans un repère, un point M est associé au couple (−2;4)(-2 ; 4). Quelle interprétation des deux nombres est correcte ?

L’abscisse de M est −2-2 et son ordonnée est nulle
L’abscisse de M est nulle et son ordonnée est 44
L’abscisse de M est 44 et son ordonnée est −2-2
L’abscisse de M est −2-2 et son ordonnée est 44

L’abscisse de M est $$-2$$ et son ordonnée est $$4$$

Explication

Tout point M est repéré par un unique couple (xM;yM)(x_M ; y_M) : le premier nombre est son abscisse et le second son ordonnée. Inverser les nombres échange ces coordonnées, tandis que remplacer une coordonnée par zéro modifie le point.

8. Les points A(−6 ; 5)A(-6\ ;\ 5) et B(2 ; −3)B(2\ ;\ -3) sont les extrémités d’un segment. Quelles sont les coordonnées de son milieu ?

(1 ; −2)(1\ ;\ -2)
(−2 ; 1)(-2\ ;\ 1)
(4 ; −4)(4\ ;\ -4)
(−4 ; 4)(-4\ ;\ 4)

$$(-2\ ;\ 1)$$

Explication

On calcule la moyenne de chaque coordonnée : (−6+22 ; 5+(−3)2)=(−2 ; 1)\left(\frac{-6+2}{2}\ ;\ \frac{5+(-3)}{2}\right)=(-2\ ;\ 1). L’addition sans division donne des sommes, tandis que l’inversion des coordonnées échange abscisse et ordonnée.

9. Dans un quadrilatère PQRSPQRS, les diagonales [PR][PR] et [QS][QS] ont le même milieu. Quelle conclusion peut-on en tirer ?

PQRSPQRS est un parallélogramme.
Les diagonales de PQRSPQRS ont la même longueur.
Les côtés opposés de PQRSPQRS ont la même longueur.
PQRSPQRS est un rectangle.

$$PQRS$$ est un parallélogramme.

Explication

Si les diagonales d’un quadrilatère se coupent en leur milieu, ce quadrilatère est un parallélogramme. Des diagonales de même longueur ne suffisent pas à établir cette conclusion, et la propriété ne permet pas de conclure à un rectangle.

10. Dans un repère, on considère les points A(4 ; −2)A(4\ ;\ -2) et B(−3 ; 5)B(-3\ ;\ 5). Quelles sont les coordonnées de AB→\overrightarrow{AB} ?

(−7 ; 3)(-7\ ;\ 3)
(7 ; −7)(7\ ;\ -7)
(−7 ; 7)(-7\ ;\ 7)
(1 ; 3)(1\ ;\ 3)

$$(-7\ ;\ 7)$$

Explication

On calcule les coordonnées de AB→\overrightarrow{AB} en soustrayant celles de AA à celles de BB : (−3−4 ; 5−(−2))=(−7 ; 7)(-3-4\ ;\ 5-(-2))=(-7\ ;\ 7). Le couple (7 ; −7)(7\ ;\ -7) inverse le sens de la soustraction, tandis que les autres couples résultent d’erreurs de calcul ou d’addition.

11. Deux vecteurs ont pour coordonnées respectives (3−2)\begin{pmatrix}3\\-2\end{pmatrix} et (3\k)\begin{pmatrix}3\k\end{pmatrix}. Pour quelle valeur de kk sont-ils égaux ?

33
−3-3
22
−2-2

$$-2$$

Explication

Deux vecteurs sont égaux si leurs coordonnées correspondantes sont égales : la seconde impose donc k=−2k=-2, puisque les premières valent déjà toutes deux 33. La valeur 22 inverse le signe, tandis que 33 et −3-3 proviennent d’une comparaison erronée des coordonnées.

12. Dans un repère orthonormé, on considère A(−2 ; 1)A(-2\ ;\ 1) et B(4 ; 9)B(4\ ;\ 9). Quelle est la distance ABAB ?

1414
88
100100
1010

$$10$$

Explication

La distance vaut (4−(−2))2+(9−1)2=62+82=100=10\sqrt{(4-(-2))^2+(9-1)^2}=\sqrt{6^2+8^2}=\sqrt{100}=10. La valeur 1414 additionne les différences directement, 88 ne tient compte que des ordonnées et 100100 omet la racine carrée.

13. Un nombre s’écrit sous la forme −37102\frac{-37}{10^2}. Quelle classification lui correspond, sachant qu’il a un nombre fini de décimales ?

Un nombre décimal de D\mathbb D
Un réel non rationnel de R\mathbb R
Un entier relatif de Z\mathbb Z
Un rationnel non décimal de Q\mathbb Q

Un nombre décimal de $$\mathbb D$$

Explication

Un nombre de la forme a10n\frac{a}{10^n} appartient à D\mathbb D et possède un nombre fini de décimales. La classification en entier, rationnel non décimal ou réel non rationnel ne correspond pas à cette écriture.

14. Comment caractérise-t-on géométriquement les nombres réels ?

Comme les abscisses des points d’une droite graduée
Comme les nombres ayant un nombre fini de décimales
Comme les nombres pouvant s’écrire en fraction d’entiers
Comme les nombres sans partie décimale

Comme les abscisses des points d’une droite graduée

Explication

L’ensemble R\mathbb R rassemble les abscisses de tous les points d’une droite graduée. Les écritures en fraction, les décimales finies et les entiers décrivent des ensembles plus restreints.

15. Un nombre xx est un entier naturel. Parmi les chaînes d’inclusion suivantes, laquelle décrit correctement les ensembles auxquels xx appartient ?

x∈N⊂Z⊂D⊂Q⊂Rx\in\mathbb N\subset\mathbb Z\subset\mathbb D\subset\mathbb Q\subset\mathbb R
x∈N⊂Z⊂D⊂R⊂Qx\in\mathbb N\subset\mathbb Z\subset\mathbb D\subset\mathbb R\subset\mathbb Q
x∈N⊂D⊂Z⊂Q⊂Rx\in\mathbb N\subset\mathbb D\subset\mathbb Z\subset\mathbb Q\subset\mathbb R
x∈\mathZ⊂N⊂D⊂Q⊂Rx\in\math Z\subset\mathbb N\subset\mathbb D\subset\mathbb Q\subset\mathbb R

$$x\in\mathbb N\subset\mathbb Z\subset\mathbb D\subset\mathbb Q\subset\mathbb R$$

Explication

Les ensembles sont emboîtés dans l’ordre N⊂Z⊂D⊂Q⊂R\mathbb N\subset\mathbb Z\subset\mathbb D\subset\mathbb Q\subset\mathbb R, donc tout entier naturel appartient à chacun d’eux. Les autres chaînes inversent une inclusion entre ensembles voisins ou entre rationnels et réels.

16. Pour représenter les réels strictement supérieurs à −2-2 sur un intervalle, quelle écriture respecte la règle concernant les bornes infinies ?

]−2;+∞[]-2;+\infty[
]−2;+∞]]-2;+\infty]
[−2;+∞[[-2;+\infty[
]−∞;−2[]-\infty;-2[

$$]-2;+\infty[$$

Explication

Les réels strictement supérieurs à −2-2 sont représentés par ]−2;+∞[]-2;+\infty[, et le crochet est ouvert au voisinage de +∞+\infty. Un crochet fermé à l’infini enfreint la règle, tandis que les autres écritures incluent −2-2 ou décrivent des valeurs inférieures à cette borne.

17. En partant de l’inégalité x−4<6x-4<6, on ajoute 99 aux deux membres. Quelle inégalité obtient-on ?

x−4<15x-4<15
x−13<−3x-13< -3
x+5>15x+5>15
x+5<15x+5<15

$$x+5<15$$

Explication

Ajouter le même nombre aux deux membres conserve le sens de l’inégalité : x−4+9<6+9x-4+9<6+9, donc x+5<15x+5<15. x−13<−3x-13<-3 correspond à soustraire 9, x−4<15x-4<15 ne modifie qu’un membre et x+5>15x+5>15 inverse à tort le sens.

18. Pour isoler xx dans 5x≤205x\leq 20, on divise les deux membres par 55. Quel résultat obtient-on ?

x≤100x\leq 100
x≤4x\leq 4
x≥4x\geq 4
5x≤45x\leq 4

$$x\leq 4$$

Explication

Comme 55 est strictement positif, la division conserve le sens : 5x≤205x\leq 20 devient x≤4x\leq 4. x≥4x\geq 4 inverse à tort le sens, x≤100x\leq 100 multiplie au lieu de diviser et 5x≤45x\leq 4 ne divise pas le membre de gauche.

19. Une étape de résolution donne −6x>18-6x>18. Après division des deux membres par −6-6, quelle inégalité équivalente obtient-on ?

x>3x>3
−x<−3-x<-3
x<−3x<-3
x>−3x>-3

$$x<-3$$

Explication

Diviser les deux membres par un nombre strictement négatif change le sens : −6x>18-6x>18 devient x<−3x<-3. x>−3x>-3 conserve à tort le sens, x>3x>3 change le signe du résultat et −x<−3-x<-3 n’isole pas correctement xx.

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Comment note-t-on le vecteur associé à la translation qui transforme A en B ?

AB→\overrightarrow{AB}

Quelles caractéristiques définissent le vecteur associé à la translation de A vers B ?

La direction de (AB), le sens de A vers B et la longueur, appelée norme.

À quelles conditions deux vecteurs sont-ils égaux ?

Ils ont la même direction, le même sens et la même longueur.

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