QCM : Discriminant et équations du second degré (9 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Pour f(x)=ax2+bx+cf(x)=ax^2+bx+c, quelle expression définit le discriminant ?

b2−4acb^2-4ac
4ac−b4ac-b
b2+4acb^2+4ac
b−4ac2b-4ac^2

$$b^2-4ac$$

Explication

Le discriminant d’un polynôme du second degré de cette forme est Δ=b2−4ac\Delta=b^2-4ac. L’expression b2+4acb^2+4ac change le signe du terme en 4ac4ac et ne définit donc pas le discriminant.

2. Un polynôme du second degré vérifie Δ=0\Delta=0 et a pour coefficients a=2a=2 et b=−8b=-8. Quelle est sa factorisation ?

2(x−2)22(x-2)^2
2(x+4)22(x+4)^2
2(x+2)22(x+2)^2
2(x−4)22(x-4)^2

$$2(x-2)^2$$

Explication

Quand Δ=0\Delta=0, la racine double vaut x0=−b2a=2x_0=-\frac{b}{2a}=2, d’où la factorisation 2(x−2)22(x-2)^2. La forme 2(x+2)22(x+2)^2 correspondrait à une racine double égale à −2-2.

3. Pour un polynôme ax2+bx+cax^2+bx+c ayant deux racines x1x_1 et x2x_2, quelles relations donnent leur somme SS et leur produit PP ?

S=caS=\frac{c}{a} et P=−baP=-\frac{b}{a}
S=−baS=-\frac{b}{a} et P=caP=\frac{c}{a}
S=−caS=-\frac{c}{a} et P=baP=\frac{b}{a}
S=baS=\frac{b}{a} et P=−caP=-\frac{c}{a}

$$S=-\frac{b}{a}$$ et $$P=\frac{c}{a}$$

Explication

Les relations entre coefficients et racines sont x1+x2=−bax_1+x_2=-\frac{b}{a} et x1x2=cax_1x_2=\frac{c}{a}. Le signe négatif concerne la somme, tandis que le produit est égal à ca\frac{c}{a}.

4. Deux réels x1x_1 et x2x_2 ont pour somme SS et pour produit PP. De quel polynôme sont-ils les racines ?

x2−Sx−Px^2-Sx-P
x2−Sx+Px^2-Sx+P
x2+Sx+Px^2+Sx+P
x2+Px−Sx^2+Px-S

$$x^2-Sx+P$$

Explication

Le polynôme unitaire associé à une somme des racines SS et à un produit PP est x2−Sx+Px^2-Sx+P. Le polynôme x2+Sx+Px^2+Sx+P aurait une somme des racines égale à −S-S.

5. Que signifie transformer une équation du second degré en une équation équivalente de la forme ax2+bx+c=0ax^2+bx+c=0 avant de la résoudre ?

Factoriser chaque membre séparément, puis retenir les racines de l’expression de gauche.
Réécrire l’équation sans changer ses solutions, puis chercher les racines du trinôme obtenu.
Remplacer l’équation par son discriminant, puis résoudre l’équation Δ=0\Delta=0.
Diviser l’équation par xx afin de la ramener à une équation du premier degré.

Réécrire l’équation sans changer ses solutions, puis chercher les racines du trinôme obtenu.

Explication

Une équation équivalente conserve exactement les mêmes solutions, et la forme nulle permet de chercher les racines du polynôme du second degré. Calculer le discriminant peut aider à déterminer ces racines, mais cela ne remplace pas la mise sous forme équivalente.

6. Dans l’équation 2x−12x+1=45\frac{2}{x}-\frac{1}{2x+1}=\frac{4}{5}, quelles sont les valeurs interdites à exclure avant la résolution ?

x=0x=0 et x=−2x=-2
x=−2x=-2 et x=−12x=-\frac{1}{2}
x=0x=0 et x=−12x=-\frac{1}{2}
x=0x=0 et x=12x=\frac{1}{2}

$$x=0$$ et $$x=-\frac{1}{2}$$

Explication

Les dénominateurs s’annulent pour x=0x=0 et pour 2x+1=02x+1=0, soit x=−12x=-\frac{1}{2}. La valeur x=−2x=-2, par exemple, n’annule aucun des deux dénominateurs.

7. Quel rôle joue le coefficient aa dans la détermination du signe d’un trinôme du second degré lorsque son discriminant est négatif ?

Il indique le signe que le trinôme conserve sur tout l’ensemble des réels.
Il détermine le signe du trinôme entre deux racines réelles distinctes.
Il permet de choisir lequel des deux intervalles extérieurs est positif.
Il fixe la valeur de l’unique point où le trinôme s’annule.

Il indique le signe que le trinôme conserve sur tout l’ensemble des réels.

Explication

Lorsque le discriminant est négatif, le trinôme ne possède pas de racine réelle et garde partout le signe de son coefficient aa. La règle des intervalles intérieurs et extérieurs concerne plutôt un trinôme dont le discriminant est positif.

8. En quoi la factorisation d’un trinôme diffère-t-elle selon que son discriminant est nul ou strictement positif ?

Avec un discriminant nul, il comporte un facteur linéaire au carré ; avec un discriminant positif, il comporte deux facteurs linéaires associés à des racines distinctes.
Avec un discriminant nul, il comporte deux facteurs linéaires distincts ; avec un discriminant positif, il comporte un facteur linéaire au carré.
Avec un discriminant nul, il ne se factorise pas sur les réels ; avec un discriminant positif, il comporte un facteur linéaire au carré.
Avec un discriminant nul, il comporte un facteur linéaire au carré ; avec un discriminant positif, il ne se factorise pas sur les réels.

Avec un discriminant nul, il comporte un facteur linéaire au carré ; avec un discriminant positif, il comporte deux facteurs linéaires associés à des racines distinctes.

Explication

Lorsque le discriminant est nul, le trinôme possède une racine double et s’écrit comme un carré de facteur linéaire. Lorsqu’il est positif, il possède deux racines réelles distinctes et se factorise en deux facteurs linéaires correspondants.

9. Si l’une des racines d’un polynôme du second degré est connue, quelle conséquence de la relation entre les racines permet de déterminer l’autre ?

La factorisation impose que la racine manquante soit l’opposée de la racine connue.
Le discriminant permet de retrouver la racine manquante sans connaître les coefficients du polynôme.
La somme des coefficients permet de retrouver la racine manquante, indépendamment des racines.
La somme ou le produit des racines, calculé à partir des coefficients, permet de retrouver la racine manquante.

La somme ou le produit des racines, calculé à partir des coefficients, permet de retrouver la racine manquante.

Explication

Les relations entre somme, produit et coefficients fournissent une équation où la racine connue permet de calculer l’autre. Le discriminant sert à déterminer les racines à partir des coefficients, mais ne suffit pas, à lui seul, dans les conditions décrites.

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Pour f(x)=ax2+bx+cf(x)=ax^2+bx+c, quelle expression définit le discriminant ?

Δ=b2−4ac\Delta=b^2-4ac.

Si Δ<0\Delta<0, quelles propriétés le polynôme du second degré vérifie-t-il ?

Il n’a aucune racine réelle et n’est pas factorisable sur R\mathbb{R}.

Quelle relation relie la somme des racines d’un polynôme du second degré à ses coefficients ?

S=x1+x2=−baS=x_1+x_2=-\frac{b}{a}

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