QCM : Équations du second degré (20 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quel trinôme ne peut pas être factorisé en facteurs du premier degré à coefficients réels ?

Un trinôme dont le discriminant est positif
Un trinôme dont le discriminant est nul
Un trinôme dont le discriminant est négatif
Un trinôme possédant deux racines réelles distinctes

Un trinôme dont le discriminant est négatif

Explication

Un discriminant négatif signifie que le trinôme n’a pas de racine réelle et qu’il ne se factorise donc pas sur les nombres réels. Les discriminants nul ou positif permettent une factorisation réelle fondée sur les racines.

2. Quelle démarche permet de résoudre correctement une équation factorisée ?

Isoler le terme de degré deux, extraire sa racine, puis vérifier une valeur
Réduire les coefficients, additionner les facteurs, puis choisir la solution positive
Regrouper les termes, factoriser, appliquer le produit nul, puis écrire les solutions
Développer les facteurs, supprimer les termes constants, puis retenir une seule solution

Regrouper les termes, factoriser, appliquer le produit nul, puis écrire les solutions

Explication

La méthode consiste à regrouper les termes dans un membre, factoriser, appliquer la règle du produit nul et présenter l’ensemble des solutions. Extraire directement une racine ne correspond pas à la procédure générale d’une équation factorisée.

3. Pour une équation du second degré dont le discriminant vérifie Δ>0\Delta>0, quelles sont les solutions ?

x1=−b+Δ2ax_1=\frac{-b+\Delta}{2a} et x2=−b−Δ2ax_2=\frac{-b-\Delta}{2a}
x1=−b+Δax_1=\frac{-b+\sqrt{\Delta}}{a} et x2=−b−Δax_2=\frac{-b-\sqrt{\Delta}}{a}
x1=−b+Δ2ax_1=\frac{-b+\sqrt{\Delta}}{2a} et x2=−b−Δ2ax_2=\frac{-b-\sqrt{\Delta}}{2a}
x1=b+Δ2ax_1=\frac{b+\sqrt{\Delta}}{2a} et x2=b−Δ2ax_2=\frac{b-\sqrt{\Delta}}{2a}

$$x_1=\frac{-b+\sqrt{\Delta}}{2a}$$ et $$x_2=\frac{-b-\sqrt{\Delta}}{2a}$$

Explication

Lorsque Δ>0\Delta>0, les deux racines distinctes s’obtiennent avec −b±Δ-b\pm\sqrt\Delta au numérateur et 2a2a au dénominateur. Le terme Δ\sqrt\Delta ne peut pas être remplacé par Δ\Delta, et le facteur 22 du dénominateur doit être conservé.

4. Quel est le discriminant de l’équation ax2+bx+c=0ax^2+bx+c=0 ?

Δ=b2+4ac\Delta=b^2+4ac
Δ=2b−4ac\Delta=2b-4ac
Δ=4ac−b2\Delta=4ac-b^2
Δ=b2−4ac\Delta=b^2-4ac

$$\Delta=b^2-4ac$$

Explication

Le discriminant d’un trinôme du second degré est calculé par Δ=b2−4ac\Delta=b^2-4ac. L’expression b2+4acb^2+4ac modifie le signe du terme déterminant et ne correspond pas à la formule du discriminant.

5. Pour une équation ax2+bx+c=0ax^2+bx+c=0 ayant pour racines x1x_1 et x2x_2, quelle relation donne leur somme ?

x1+x2=bax_1+x_2=\frac{b}{a}
x1+x2=−cax_1+x_2=-\frac{c}{a}
x1+x2=cax_1+x_2=\frac{c}{a}
x1+x2=−bax_1+x_2=-\frac{b}{a}

$$x_1+x_2=-\frac{b}{a}$$

Explication

La somme des racines est donnée par la relation de Viète x1+x2=−bax_1+x_2=-\frac ba. Le quotient ca\frac ca correspond au produit des racines et non à leur somme.

6. Quelle caractéristique distingue une équation complète d’une équation incomplète du second degré ?

Une équation complète ne contient pas de terme indépendant, tandis qu’une incomplète en contient un
Une équation complète possède ax2ax^2, bxbx et cc, tandis qu’une incomplète a b=0b=0 ou c=0c=0
Une équation complète a a=0a=0, tandis qu’une incomplète conserve un coefficient a≠0a\ne0
Une équation complète possède deux inconnues, tandis qu’une incomplète n’en possède qu’une

Une équation complète possède $$ax^2$$, $$bx$$ et $$c$$, tandis qu’une incomplète a $$b=0$$ ou $$c=0$$

Explication

Les trois termes ax2ax^2, bxbx et cc sont présents dans une équation complète. Dès qu’au moins l’un des coefficients bb ou cc est nul, l’équation est dite incomplète.

7. Pour une équation ax2+bx+c=0ax^2+bx+c=0 ayant pour racines x1x_1 et x2x_2, quelle relation donne leur produit ?

x1x2=cax_1x_2=\frac{c}{a}
x1x2=bax_1x_2=\frac{b}{a}
x1x2=−cax_1x_2=-\frac{c}{a}
x1x2=−bax_1x_2=-\frac{b}{a}

$$x_1x_2=\frac{c}{a}$$

Explication

Le produit des racines vérifie x1x2=cax_1x_2=\frac ca, conformément aux relations entre les coefficients et les racines. La relation −ba-\frac ba concerne leur somme et non leur produit.

8. Quelle transformation permet de résoudre (ax+b)2=d(ax+b)^2=d lorsque d>0d>0 ?

Écrire ax+b=d2ax+b=d^2, puis isoler xx
Écrire ax+b=−dax+b=\sqrt{-d}, puis isoler xx
Écrire ax+b=d2ax+b=\frac{d}{2}, puis isoler xx
Écrire ax+b=±dax+b=\pm\sqrt{d}, puis isoler xx

Écrire $$ax+b=\pm\sqrt{d}$$, puis isoler $$x$$

Explication

Pour d>0d>0, les deux nombres dont le carré vaut dd sont d\sqrt d et −d-\sqrt d, d’où le signe ±\pm. Remplacer cette étape par ax+b=d2ax+b=d^2 ne donne pas les antécédents corrects de dd par la fonction carré.

9. Quelle démarche respecte l’ordre de résolution d’une équation fractionnaire ?

Déterminer les valeurs interdites, éliminer les dénominateurs, résoudre, puis vérifier
Résoudre l’équation sans restriction, puis exclure les valeurs interdites à la fin
Développer les numérateurs, additionner les dénominateurs, puis choisir une solution
Remplacer les dénominateurs par zéro, factoriser l’équation, puis accepter chaque résultat

Déterminer les valeurs interdites, éliminer les dénominateurs, résoudre, puis vérifier

Explication

Il faut d’abord établir les conditions d’existence, puis utiliser un produit en croix ou un dénominateur commun avant de vérifier que les solutions obtenues ne sont pas interdites. Résoudre sans tenir compte des dénominateurs peut conserver une valeur qui rend l’équation indéfinie.

10. Quelle valeur doit être exclue lors de la résolution d’une équation fractionnaire contenant le dénominateur x−4x-4 ?

La valeur x=−4x=-4, car elle inverse le signe du dénominateur
La valeur x=1x=1, car elle simplifie le dénominateur
La valeur x=4x=4, car elle annule le dénominateur
La valeur x=0x=0, car toute fraction interdit cette valeur

La valeur $$x=4$$, car elle annule le dénominateur

Explication

La valeur x=4x=4 annule le dénominateur x−4x-4, donc l’expression n’est pas définie et cette valeur doit figurer parmi les conditions d’existence. Les autres valeurs ne sont pas interdites par ce dénominateur.

11. Quelle transformation correspond à la factorisation d’une expression algébrique ?

Remplacer chaque facteur par sa valeur numérique
Transformer un produit de facteurs en somme de termes
Transformer une somme ou une différence en produit de facteurs
Réduire plusieurs monômes semblables en un seul terme

Transformer une somme ou une différence en produit de facteurs

Explication

La factorisation réécrit une somme ou une différence sous la forme d’un produit de facteurs. Le développement réalise la transformation inverse, en transformant un produit en somme.

12. Que peut-on conclure lorsque le discriminant d’une équation du second degré vérifie Δ<0\Delta<0 ?

L’équation possède une solution réelle égale à −b2a\frac{-b}{2a}
L’équation possède une solution réelle double
L’équation possède deux solutions réelles distinctes
L’équation n’a aucune solution réelle

L’équation n’a aucune solution réelle

Explication

Un discriminant négatif indique que l’équation ne possède aucune racine réelle. La racine double −b2a\frac{-b}{2a} apparaît lorsque Δ=0\Delta=0, tandis que Δ>0\Delta>0 donne deux racines réelles distinctes.

13. Quelle est la solution de l’équation ax2=0ax^2=0 lorsque a≠0a\ne0 ?

Il n’existe aucune solution réelle
x=±ax=\pm\sqrt{a}
x=ax=a
x=0x=0

$$x=0$$

Explication

Comme a≠0a\ne0, on peut diviser l’équation par aa et obtenir x2=0x^2=0, donc x=0x=0. L’absence de terme constant ne conduit pas à une absence de solution réelle.

14. Quelle équation faut-il résoudre pour trouver deux nombres dont la somme vaut SS et le produit vaut PP ?

x2−Sx+P=0x^2-Sx+P=0
x2+Sx+P=0x^2+Sx+P=0
x2−Px+S=0x^2-Px+S=0
x2+Px−S=0x^2+Px-S=0

$$x^2-Sx+P=0$$

Explication

Les deux nombres recherchés sont les racines de l’équation x2−Sx+P=0x^2-Sx+P=0, car leur somme vaut SS et leur produit vaut PP. Intervertir SS et PP change le rôle des deux données et ne conserve pas ces relations.

15. Pour une équation de la forme (ax+b)2=d(ax+b)^2=d, combien de solutions réelles obtient-on lorsque d<0d<0 ?

Aucune solution réelle
Deux solutions réelles
Une infinité de solutions réelles
Une solution réelle

Aucune solution réelle

Explication

Un carré réel ne peut pas être négatif, donc une valeur de d<0d<0 rend l’équation impossible dans les réels. La présence de deux solutions correspond au cas d>0d>0, et non à ce cas.

16. Pourquoi x=0x=0 est-elle toujours une solution de ax2+bx=0ax^2+bx=0 ?

Parce que la mise en évidence de xx donne un produit nul contenant le facteur xx
Parce que le coefficient du terme constant vaut toujours zéro dans cette équation
Parce que toute équation du second degré possède une racine nulle
Parce que les coefficients aa et bb doivent avoir la même valeur

Parce que la mise en évidence de $$x$$ donne un produit nul contenant le facteur $$x$$

Explication

En mettant xx en évidence, on obtient x(ax+b)=0x\left(ax+b\right)=0 ; la règle du produit nul fournit donc la solution x=0x=0. Le fait d’être du second degré ne suffit pas à garantir une racine nulle pour une équation complète.

17. Lorsque le discriminant d’un trinôme est strictement positif, quelle factorisation par ses racines est correcte ?

ax2+bx+c=a(x−x1)(x−x2)ax^2+bx+c=a(x-x_1)(x-x_2), avec deux racines distinctes
ax2+bx+c=a(x+x1)(x+x2)ax^2+bx+c=a(x+x_1)(x+x_2), avec des racines changées de signe
ax2+bx+c=(x−x1)(x−x2)ax^2+bx+c=(x-x_1)(x-x_2), sans le coefficient principal
ax2+bx+c=a(x−x1)2ax^2+bx+c=a(x-x_1)^2, avec une racine double

$$ax^2+bx+c=a(x-x_1)(x-x_2)$$, avec deux racines distinctes

Explication

Un discriminant strictement positif donne deux racines réelles distinctes, ce qui conduit à deux facteurs linéaires différents multipliés par aa. Un facteur répété correspond au cas où le discriminant est nul, et non au cas présent.

18. Dans quelle condition une équation ax2+bx+c=0ax^2+bx+c=0 est-elle du second degré ?

Lorsque a≠0a\ne0 et que l’inconnue est xx
Lorsque b≠0b\ne0 et que le terme ax2ax^2 disparaît
Lorsque a=0a=0 et que le terme bxbx est présent
Lorsque c≠0c\ne0, quelle que soit la valeur de aa

Lorsque $$a\ne0$$ et que l’inconnue est $$x$$

Explication

Une équation du second degré possède la forme ax2+bx+c=0ax^2+bx+c=0 avec a≠0a\ne0. Si a=0a=0, le terme en x2x^2 disparaît et l’équation devient du premier degré.

19. Pour résoudre ax2+c=0ax^2+c=0, que faut-il faire lorsque l’isolement conduit à x2=dx^2=d avec d<0d<0 ?

Conclure qu’il n’y a pas de solution réelle
Remplacer dd par sa valeur absolue avant d’extraire la racine
Conclure que les deux solutions réelles sont x=dx=d et x=−dx=-d
Prendre x=dx=\sqrt{d} comme unique solution réelle

Conclure qu’il n’y a pas de solution réelle

Explication

Dans les nombres réels, le carré d’un nombre ne peut pas être négatif ; ainsi x2=dx^2=d avec d<0d<0 n’a aucune solution réelle. La formule x=±dx=\pm\sqrt{d} s’applique lorsque dd est positif.

20. Quelle factorisation est correcte pour l’expression a2−b2a^2-b^2 ?

a(a−b)+b(a+b)a\left(a-b\right)+b\left(a+b\right)
(a+b)2\left(a+b\right)^2
(a−b)(a+b)\left(a-b\right)\left(a+b\right)
(a−b)2\left(a-b\right)^2

$$\left(a-b\right)\left(a+b\right)$$

Explication

La différence de deux carrés suit l’identité a2−b2=(a−b)(a+b)a^2-b^2=\left(a-b\right)\left(a+b\right). Les carrés de sommes ou de différences comportent aussi un terme double, ce qui ne convient pas ici.

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Qu'est-ce qu'un polynôme en algèbre ?

Une expression algébrique composée de plusieurs monômes.

Qu'impose la factorisation en algèbre ?

Transformer une somme ou une différence en un produit de facteurs.

Quelle est la formule de la différence de deux carrés ?

a2−b2=(a−b)(a+b)a^2-b^2=(a-b)(a+b)

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