QCM : Factorisation et équations du second degré (13 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quels procédés algébriques font partie de la préparation au chapitre sur la factorisation et la résolution d’équations ?

Les fractions rationnelles, les fonctions exponentielles et la résolution du second degré par extraction de racine
La factorisation, les fractions rationnelles et la résolution du second degré par factorisation ou complétion du carré
La division polynomiale, les fonctions trigonométriques et la résolution du second degré par substitution
La factorisation, les équations linéaires et la résolution du second degré par représentation graphique

La factorisation, les fractions rationnelles et la résolution du second degré par factorisation ou complétion du carré

Explication

La préparation comprend la factorisation, les opérations sur les fractions rationnelles ainsi que la résolution d’équations du second degré par factorisation et complétion du carré. Les équations linéaires, les fonctions exponentielles et la trigonométrie ne correspondent pas aux procédés cités.

2. Deux rectangles ont des aires respectives AA=6(t+2)A_A=6(t+2) et AB=18(t+2)(t−1)A_B=18(t+2)(t-1). Quelle expression donne le nombre de rectangles A contenus dans B, pour les valeurs de tt où le rapport est défini ?

3(t+2)(t−1)3(t+2)(t-1)
24(t+2)(t−1)24(t+2)(t-1)
13(t−1)\frac{1}{3(t-1)}
3(t−1)3(t-1)

$$3(t-1)$$

Explication

Le nombre de rectangles A est le rapport ABAA\frac{A_B}{A_A} : 18(t+2)(t−1)6(t+2)=3(t−1)\frac{18(t+2)(t-1)}{6(t+2)}=3(t-1). L’inverse correspond à AAAB\frac{A_A}{A_B}, la conservation de t+2t+2 signale une simplification incomplète et l’addition ne donne pas un nombre de rectangles.

3. Un petit contenant a un volume VA=3u(u+4)V_A=3u(u+4) et un grand contenant un volume VB=12u(u+4)(2u+1)V_B=12u(u+4)(2u+1). Quelle expression représente le nombre de petits contenants nécessaires pour remplir le grand, lorsque le rapport est défini ?

15u(u+4)(2u+1)15u(u+4)(2u+1)
4(2u+1)4(2u+1)
14(2u+1)\frac{1}{4(2u+1)}
12u(u+4)(2u+1)12u(u+4)(2u+1)

$$4(2u+1)$$

Explication

Le nombre de contenants A nécessaires est VBVA\frac{V_B}{V_A}, donc 12u(u+4)(2u+1)3u(u+4)=4(2u+1)\frac{12u(u+4)(2u+1)}{3u(u+4)}=4(2u+1). L’inverse échange le contenant rempli et le contenant utilisé, tandis que conserver le facteur commun ou multiplier les volumes ne calcule pas ce rapport.

4. Une joueuse marque 12 buts et réalise 8 passes décisives en 5 parties. Si chaque but et chaque passe valent un point, quelle est sa moyenne de points par partie ?

3 points par partie
2,4 points par partie
20 points par partie
4 points par partie

4 points par partie

Explication

La moyenne s’obtient en additionnant les buts et les passes, puis en divisant par le nombre de parties : (12+8)÷5=4(12+8)\div 5=4. La valeur 2,4 divise par les buts, la valeur 3 omet les passes, et 20 correspond au total sans division.

5. Pour réduire le quotient de polynômes obtenu en calculant une moyenne de points, quelles méthodes peuvent être utilisées ?

La division des dénominateurs ou la mise au même dénominateur
La division par crochet ou la factorisation par mise en évidence
L’addition des coefficients ou la suppression du dénominateur
La complétion du carré ou la résolution par produit nul

La division par crochet ou la factorisation par mise en évidence

Explication

Le quotient de polynômes de l’exemple peut être réduit soit par division par crochet, soit par factorisation par mise en évidence. La complétion du carré et le produit nul concernent d’autres démarches, tandis que les deux autres propositions décrivent des opérations qui ne réduisent pas ce quotient.

6. Une équation du second degré doit être résolue par factorisation. Après avoir développé les membres, quelle démarche permet d’obtenir les solutions ?

Annuler les termes semblables, puis développer les facteurs
Réduire à zéro, factoriser, puis annuler chaque facteur
Factoriser les deux membres, puis additionner les facteurs
Développer les facteurs, puis égaler les coefficients à zéro

Réduire à zéro, factoriser, puis annuler chaque facteur

Explication

La méthode consiste à développer et réduire l’équation à zéro, à factoriser le polynôme obtenu, puis à appliquer le produit nul à ses facteurs. Factoriser avant d’isoler zéro ou annuler chaque terme ne suit pas cette démarche.

7. En résolvant l’équation (x−2)(x−5)=2x+10(x-2)(x-5)=2x+10 par factorisation, quel ensemble de solutions obtient-on ?

{9}\{9\}
{0,9}\{0,9\}
{−1,10}\{-1,10\}
{0,7}\{0,7\}

$$\{0,9\}$$

Explication

En développant puis en réduisant à zéro, on obtient x2−9x=0x^2-9x=0, soit x(x−9)=0x(x-9)=0; le produit nul donne donc x=0x=0 ou x=9x=9. L’ensemble {0,7}\{0,7\} provient d’une erreur sur le terme en xx, {−1,10}\{-1,10\} d’une erreur de développement, et {9}\{9\} oublie une solution.

8. Un calcul algébrique donne deux valeurs possibles pour une variable qui représente la longueur d’un côté : x=2x=2 et x=−0,6x=-0,6. Quelle décision convient pour une figure ayant des dimensions réelles ?

Rejeter x=−0,6x=-0,6, car elle donne une longueur négative
Conserver les deux valeurs, car elles résolvent l’équation
Rejeter x=2x=2, car une longueur doit être négative
Rejeter les deux valeurs, car elles ont des signes opposés

Rejeter $$x=-0,6$$, car elle donne une longueur négative

Explication

Une solution algébrique doit aussi respecter le sens géométrique de la variable : une longueur négative est impossible. L’acceptation de toute solution néglige cette contrainte, le rejet de la valeur positive inverse la règle, et le rejet des deux valeurs confond le signe opposé avec une impossibilité.

9. Un aquarium à base carrée a un côté exprimé par c=8x−3c=8x-3. Quelle condition sur xx garantit que ce côté n’est pas négatif ?

x≤38x\le\frac{3}{8}
x≥38x\ge\frac{3}{8}
x>38x>\frac{3}{8}
x≥−38x\ge-\frac{3}{8}

$$x\ge\frac{3}{8}$$

Explication

La contrainte c≥0c\ge0 donne 8x−3≥08x-3\ge0, puis 8x≥38x\ge3 et donc x≥38x\ge\frac{3}{8}. L’inégalité inversée résulte d’un mauvais sens, la borne stricte écarte le cas où le côté vaut zéro, et la borne négative vient d’une erreur de signe.

10. Pour simplifier une différence de fractions rationnelles dont les dénominateurs sont factorisables et qui possèdent des facteurs communs, quelle démarche est appropriée ?

Factoriser et annuler les facteurs communs, puis additionner les fractions
Soustraire les numérateurs, puis factoriser les dénominateurs obtenus
Factoriser, annuler les facteurs communs, puis soustraire au même dénominateur
Annuler les termes semblables, puis soustraire les dénominateurs

Factoriser, annuler les facteurs communs, puis soustraire au même dénominateur

Explication

La simplification commence par la factorisation, qui permet d’annuler les facteurs communs, puis les fractions de même dénominateur sont soustraites. Soustraire avant d’établir une forme commune confond les étapes, annuler des termes n’est pas permis, et additionner change l’opération demandée.

11. En simplifiant −7x2+15x+182x3−6x2−9x2−256x3−10x2\frac{-7x^2+15x+18}{2x^3-6x^2}-\frac{9x^2-25}{6x^3-10x^2}, quel résultat accompagné de ses restrictions obtient-on ?

−(x−3)(3x+11)2x2\frac{-(x-3)(3x+11)}{2x^2}, avec x≠0, x≠3, x≠53x\ne0,\ x\ne3,\ x\ne\frac53
10x+112x2\frac{10x+11}{2x^2}, avec x≠0, x≠3, x≠53x\ne0,\ x\ne3,\ x\ne\frac53
−10x−112x2\frac{-10x-11}{2x^2}, avec x≠0, x≠3x\ne0,\ x\ne3
−10x−112x2\frac{-10x-11}{2x^2}, avec x≠0, x≠3, x≠53x\ne0,\ x\ne3,\ x\ne\frac53

$$\frac{-10x-11}{2x^2}$$, avec $$x\ne0,\ x\ne3,\ x\ne\frac53$$

Explication

La factorisation et l’annulation des facteurs communs conduisent à −10x−112x2\frac{-10x-11}{2x^2}; les dénominateurs initiaux imposent x≠0x\ne0, x≠3x\ne3 et x≠53x\ne\frac53. L’absence de la restriction x≠53x\ne\frac53 oublie une valeur interdite initiale, le facteur conservé traduit une annulation incomplète, et le numérateur positif provient d’une perte de signe.

12. Un prisme droit a une aire de base de 36 cm236\,\text{cm}^2 et une hauteur de 7 cm7\,\text{cm}. Quel est son volume ?

43 cm343\,\text{cm}^3
168 cm3168\,\text{cm}^3
367 cm3\frac{36}{7}\,\text{cm}^3
252 cm3252\,\text{cm}^3

$$252\,\text{cm}^3$$

Explication

Le volume d’un prisme droit est l’aire de sa base multipliée par sa hauteur : 36×7=252 cm336\times 7=252\,\text{cm}^3. L’addition donne 4343, le périmètre n’est pas l’aire de base, et la division inverse l’opération.

13. Un prisme droit à base carrée a un côté de base de 5 cm5\,\text{cm} et une hauteur de 9 cm9\,\text{cm}. Quel volume obtient-on ?

45 cm345\,\text{cm}^3
729 cm3729\,\text{cm}^3
225 cm3225\,\text{cm}^3
450 cm3450\,\text{cm}^3

$$225\,\text{cm}^3$$

Explication

Pour une base carrée, l’aire de base vaut le carré du côté, donc V=52×9=25×9=225 cm3V=5^2\times 9=25\times 9=225\,\text{cm}^3. 4545 omet le carré du côté, 729729 traite la hauteur comme une dimension d’un cube, et 450450 ajoute un facteur deux.

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Comment calculer le nombre de rectangles A contenus dans B à partir de leurs aires ?

Par le rapport ABAA\frac{A_B}{A_A}.

Comment calculer le nombre de contenants A nécessaires pour remplir B ?

Par le rapport VBVA\frac{V_B}{V_A}.

Comment calcule-t-on la moyenne de points par partie ?

On additionne les buts et les passes, puis on divise le total par le nombre de parties.

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