QCM : Ensembles de nombres — 14 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle propriété caractérise un entier naturel ?

C’est un entier positif ou nul.
C’est un quotient de deux entiers non nul au dénominateur.
C’est un nombre avec une écriture décimale finie.
C’est un entier positif ou négatif.

C’est un entier positif ou nul.

Explication

Un entier naturel est un entier positif ou nul, et l’ensemble correspondant est noté N\mathbb{N}. La possibilité d’être négatif caractérise plutôt les entiers relatifs.

2. Quelle écriture décrit l’ensemble des entiers naturels ?

N={0,1 ; 0,2 ; 0,3 ; …}\mathbb{N} = \{0,1\ ;\ 0,2\ ;\ 0,3\ ;\ \ldots\}
N={−3 ; −2 ; −1 ; 0}\mathbb{N} = \{-3\ ;\ -2\ ;\ -1\ ;\ 0\}
N={0 ; 1 ; 2 ; 3 ; …}\mathbb{N} = \{0\ ;\ 1\ ;\ 2\ ;\ 3\ ;\ \ldots\}
N={1 ; 12 ; 13 ; …}\mathbb{N} = \{1\ ;\ \frac{1}{2}\ ;\ \frac{1}{3}\ ;\ \ldots\}

$$\mathbb{N} = \{0\ ;\ 1\ ;\ 2\ ;\ 3\ ;\ \ldots\}$$

Explication

L’ensemble des entiers naturels commence par 00 et contient les entiers positifs successifs. L’écriture avec des entiers négatifs décrit une partie des relatifs, pas des naturels.

3. Quel nombre appartient aux entiers relatifs mais pas aux entiers naturels ?

00
−4-4
1212
77

$$-4$$

Explication

Un entier relatif peut être positif, nul ou négatif, tandis qu’un entier naturel est positif ou nul. Ainsi, −4-4 est relatif mais n’est pas naturel.

4. Quelle relation d’inclusion existe entre les entiers naturels et les entiers relatifs ?

Z⊂N\mathbb{Z} \subset \mathbb{N}
N∩Z=∅\mathbb{N} \cap \mathbb{Z} = \varnothing
N=Z\mathbb{N} = \mathbb{Z}
N⊂Z\mathbb{N} \subset \mathbb{Z}

$$\mathbb{N} \subset \mathbb{Z}$$

Explication

Tout entier naturel est aussi un entier relatif, car les relatifs comprennent les entiers positifs, nuls et négatifs. L’inclusion correcte est donc N⊂Z\mathbb{N} \subset \mathbb{Z}.

5. Quelle condition permet d’identifier un nombre décimal ?

Il est nécessairement négatif et possède une écriture fractionnaire.
Il s’écrit comme un quotient dont le dénominateur vaut toujours dix.
Il possède une écriture décimale avec un nombre fini de chiffres après la virgule.
Il possède une écriture décimale avec une infinité de chiffres après la virgule.

Il possède une écriture décimale avec un nombre fini de chiffres après la virgule.

Explication

Un nombre décimal peut s’écrire sous la forme a10p\frac{a}{10^p} et possède un nombre fini de chiffres après la virgule. Une écriture décimale infinie ne satisfait pas cette caractérisation.

6. Lequel de ces nombres est décimal ?

56=0,8333…\frac{5}{6}=0,8333\ldots
13=0,333…\frac{1}{3}=0,333\ldots
34=0,75\frac{3}{4}=0,75
27=0,285714…\frac{2}{7}=0,285714\ldots

$$\frac{3}{4}=0,75$$

Explication

34\frac{3}{4} s’écrit 0,750,75, avec un nombre fini de chiffres après la virgule, donc c’est un nombre décimal. Les autres écritures présentées se poursuivent indéfiniment.

7. Pourquoi le nombre entier −6-6 est-il aussi un nombre décimal ?

Parce que tout entier possède une écriture décimale finie, comme −6,0-6,0.
Parce que tout entier est le quotient de deux nombres positifs.
Parce que tout entier possède une écriture décimale infinie, comme −6,666…-6,666\ldots.
Parce que tout entier appartient à l’ensemble des nombres naturels.

Parce que tout entier possède une écriture décimale finie, comme $$-6,0$$.

Explication

Tout nombre entier est un nombre décimal, puisqu’il peut s’écrire avec zéro chiffre ou un nombre fini de chiffres après la virgule, par exemple −6,0-6,0. Un entier négatif n’appartient toutefois pas aux entiers naturels.

8. Quelle forme caractérise un nombre rationnel ?

Un quotient ab\frac{a}{b} où aa et bb sont positifs et b=0b=0.
Un nombre dont l’écriture décimale comporte un nombre fini de chiffres.
Un quotient ab\frac{a}{b} où aa et bb sont entiers et b≠0b\neq 0.
Un entier positif ou nul appartenant à l’ensemble N\mathbb{N}.

Un quotient $$\frac{a}{b}$$ où $$a$$ et $$b$$ sont entiers et $$b\neq 0$$.

Explication

Un nombre rationnel s’écrit comme un quotient ab\frac{a}{b} de deux entiers, avec un dénominateur non nul. Une écriture décimale finie décrit les nombres décimaux, qui forment une catégorie plus particulière.

9. Quelle inclusion entre les nombres décimaux et rationnels est correcte ?

D⊂Q\mathbb{D} \subset \mathbb{Q}
D=Q\mathbb{D} = \mathbb{Q}
Q⊂D\mathbb{Q} \subset \mathbb{D}
D∩Q=∅\mathbb{D} \cap \mathbb{Q} = \varnothing

$$\mathbb{D} \subset \mathbb{Q}$$

Explication

Tout nombre décimal peut s’écrire comme un quotient de deux entiers, donc il est rationnel et D⊂Q\mathbb{D} \subset \mathbb{Q}. En revanche, certains rationnels comme 13\frac{1}{3} ne sont pas décimaux.

10. Comment définit-on un nombre réel dans le contexte de la droite numérique ?

Comme un élément appartenant à l’ensemble des nombres naturels
Comme un nombre possédant une écriture décimale finie
Comme le quotient de deux entiers relatifs non nuls
Comme l’abscisse d’un point sur une droite graduée

Comme l’abscisse d’un point sur une droite graduée

Explication

Un nombre réel correspond à l’abscisse d’un point de la droite numérique, et l’ensemble de ces nombres se note R. Un quotient de deux entiers décrit un nombre rationnel, qui constitue une partie des réels mais ne les représente pas tous.

11. Quelle propriété permet d’identifier un nombre réel comme irrationnel ?

Il possède une écriture décimale avec un nombre fini de chiffres
Il ne peut pas s’écrire sous la forme d’un quotient de deux entiers
Il peut s’écrire sous la forme d’un quotient de deux entiers
Il appartient à l’ensemble des nombres entiers relatifs

Il ne peut pas s’écrire sous la forme d’un quotient de deux entiers

Explication

Un irrationnel est un nombre réel qui n’est pas rationnel et ne peut donc pas s’écrire sous la forme ab\frac{a}{b} avec des entiers relatifs et b≠0b \ne 0. Une écriture sous forme de quotient caractérise au contraire un nombre rationnel.

12. Lequel des nombres suivants est irrationnel ?

2\sqrt{2}
−3-3
0,750,75
45\frac{4}{5}

$$\sqrt{2}$$

Explication

2\sqrt{2} est un nombre irrationnel et ne peut pas s’écrire sous la forme ab\frac{a}{b} avec des entiers relatifs. En revanche, 45\frac{4}{5}, −3-3 et 0,750,75 peuvent être représentés par un quotient de deux entiers.

13. Que contient l’intersection de deux ensembles A et B ?

Les éléments appartenant à A ou à B
Les éléments qui n’appartiennent ni à A ni à B
Les éléments qui appartiennent à A mais pas à B
Les éléments appartenant à A et à B

Les éléments appartenant à A et à B

Explication

L’intersection A∩BA \cap B regroupe les éléments communs aux deux ensembles, c’est-à-dire ceux qui appartiennent à A et à B. L’ensemble formé des éléments appartenant à A ou à B correspond à leur union.

14. Quelle notation désigne l’ensemble des éléments appartenant à A ou à B ?

A∩BA \cap B
A∪BA \cup B
B∖AB \setminus A
A∖BA \setminus B

$$A \cup B$$

Explication

L’union de A et B se note A∪BA \cup B et rassemble les éléments de l’un ou de l’autre ensemble. La notation A∩BA \cap B désigne plutôt l’intersection, qui ne conserve que les éléments communs.

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Qu'est-ce qu'un nombre entier naturel ?

Un nombre entier naturel est un entier positif ou nul.

Comment note-t-on l'ensemble des entiers naturels ?

L'ensemble des entiers naturels est noté N.

Comment s'écrit l'ensemble des entiers naturels ?

N = {0 ; 1 ; 2 ; 3 ; …}.

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