QCM : Fonctions du second degré (17 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Laquelle des expressions définit une fonction polynôme du second degré sur R\mathbb{R} ?

f(x)=3x2+1f(x)=\frac{3}{x^2}+1
f(x)=3x3−5x+1f(x)=3x^3-5x+1
f(x)=3x2−5x+1f(x)=3x^2-5x+1
f(x)=3x−5f(x)=3x-5

$$f(x)=3x^2-5x+1$$

Explication

Une fonction polynôme du second degré s’écrit ax2+bx+cax^2+bx+c avec a≠0a\neq0, ce qui est le cas de l’expression proposée. L’expression linéaire est de degré un, celle contenant une fraction avec xx au dénominateur n’est pas un polynôme, et la dernière est de degré trois.

2. Dans la fonction g(x)=8−2x2g(x)=8-2x^2, quels sont les coefficients aa, bb et cc de la forme ax2+bx+cax^2+bx+c ?

a=−2, b=0, c=8a=-2,\ b=0,\ c=8
a=8, b=0, c=−2a=8,\ b=0,\ c=-2
a=−2, b=8, c=0a=-2,\ b=8,\ c=0
a=2, b=0, c=−8a=2,\ b=0,\ c=-8

$$a=-2,\ b=0,\ c=8$$

Explication

En réordonnant l’expression, on obtient g(x)=−2x2+0x+8g(x)=-2x^2+0x+8, donc les coefficients sont a=−2a=-2, b=0b=0 et c=8c=8. Le terme constant n’est pas le coefficient de x2x^2, et l’absence de terme en xx signifie que b=0b=0.

3. Quelle forme permet d’identifier directement le sommet d’une parabole représentative d’une fonction du second degré ?

La forme canonique a(x−α)2+βa(x-\alpha)^2+\beta
La forme développée ax2+bx+cax^2+bx+c
La forme factorisée a(x−x1)(x−x2)a(x-x_1)(x-x_2)
La forme réduite ax2+bxax^2+bx

La forme canonique $$a(x-\alpha)^2+\beta$$

Explication

Dans la forme canonique a(x−α)2+βa(x-\alpha)^2+\beta, le sommet a pour coordonnées (α,β)(\alpha,\beta). La forme développée fournit les coefficients, mais elle n’identifie pas directement les coordonnées du sommet.

4. Quelle démarche permet de transformer correctement une expression développée en forme canonique ?

Factoriser aa, compléter le carré, puis réduire l’expression
Calculer les racines, puis remplacer chaque terme par son carré
Factoriser chaque terme, puis additionner les coefficients
Développer les facteurs, puis supprimer le terme constant

Factoriser $$a$$, compléter le carré, puis réduire l’expression

Explication

La mise sous forme canonique repose sur la factorisation de aa, le complément du carré à l’aide d’une identité remarquable, puis l’écriture et la réduction de l’expression. Une factorisation simple ne suffit pas à déterminer la forme canonique ni le sommet.

5. Pour f(x)=2x2−8x+3f(x)=2x^2-8x+3, quelle est l’abscisse du sommet ?

α=−2\alpha=-2
α=−4\alpha=-4
α=2\alpha=2
α=4\alpha=4

$$\alpha=2$$

Explication

On applique la formule α=−b2a\alpha=-\frac{b}{2a} avec a=2a=2 et b=−8b=-8, d’où α=−−82×2=2\alpha=-\frac{-8}{2\times2}=2. La valeur 44 correspond à une lecture incomplète du coefficient de $$x$, tandis que les valeurs négatives inversent le signe.

6. Que peut-on déduire de a<0a<0 pour une fonction du second degré écrite sous forme canonique f(x)=a(x−α)2+βf(x)=a(x-\alpha)^2+\beta ?

La parabole est tournée vers le haut et β\beta est un minimum
La parabole est tournée vers le bas et β\beta est un maximum
La parabole est tournée vers le haut et β\beta est un maximum
La parabole est tournée vers le bas et β\beta est un minimum

La parabole est tournée vers le bas et $$\beta$$ est un maximum

Explication

Lorsque a<0a<0, le terme carré est multiplié par un coefficient négatif : la parabole est donc tournée vers le bas et atteint son maximum β\beta pour x=αx=\alpha. Un coefficient positif produirait une parabole tournée vers le haut avec un minimum.

7. Quelle expression donne le discriminant du trinôme ax2+bx+cax^2+bx+c ?

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

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

Explication

Le discriminant d’un trinôme est calculé par Δ=b2−4ac\Delta=b^2-4ac. Le signe entre les deux termes et la présence du carré sur bb sont essentiels ; les autres expressions ne correspondent pas à la formule du discriminant.

8. Que peut-on conclure lorsqu’un trinôme a un discriminant strictement positif ?

Il ne possède pas de racine réelle et reste irréductible sur R\mathbb{R}
Il possède deux racines réelles distinctes et se factorise en deux facteurs du premier degré
Il possède une racine réelle double et se factorise en un carré parfait
Il possède une seule racine réelle et son coefficient dominant disparaît

Il possède deux racines réelles distinctes et se factorise en deux facteurs du premier degré

Explication

Lorsque Δ>0\Delta>0, les formules donnent deux racines réelles distinctes, ce qui permet la factorisation a(x−x1)(x−x2)a(x-x_1)(x-x_2). La racine double correspond au cas Δ=0\Delta=0, tandis que l’absence de racine réelle correspond à Δ<0\Delta<0.

9. Pour le trinôme x2−6x+9x^2-6x+9, quelle affirmation décrit correctement ses racines ?

Il possède la racine double x0=3x_0=3 et se factorise en (x−3)2(x-3)^2
Il possède deux racines distinctes x1=3x_1=3 et x2=−3x_2=-3
Il ne possède aucune racine réelle et ne se factorise pas sur R\mathbb{R}
Il possède la racine double x0=−3x_0=-3 et se factorise en (x+3)2(x+3)^2

Il possède la racine double $$x_0=3$$ et se factorise en $$(x-3)^2$$

Explication

Ici, Δ=(−6)2−4×1×9=0\Delta=(-6)^2-4\times1\times9=0, donc le trinôme possède une racine double x0=−−62=3x_0=-\frac{-6}{2}=3 et vaut (x−3)2(x-3)^2. Deux racines distinctes exigeraient un discriminant positif, tandis que l’absence de racine réelle correspondrait à un discriminant négatif.

10. Que se passe-t-il pour un trinôme dont le discriminant est négatif ?

Il possède une racine réelle double et un facteur carré
Il possède une racine réelle nulle et un terme constant supprimé
Il possède deux racines réelles distinctes et deux facteurs linéaires
Il ne possède aucune racine réelle et ne se factorise pas sur R\mathbb{R}

Il ne possède aucune racine réelle et ne se factorise pas sur $$\mathbb{R}$$

Explication

Un discriminant négatif signifie que l’équation associée n’a aucune solution réelle ; le trinôme ne peut donc pas être factorisé sur R\mathbb{R}. Les deux racines distinctes apparaissent lorsque Δ>0\Delta>0, et la racine double lorsque Δ=0\Delta=0.

11. Laquelle des équations suivantes est une équation du second degré écrite sous sa forme générale ?

2x+1=0\frac{2}{x}+1=0
4x−7=04x-7=0
x3+2x−1=0x^3+2x-1=0
3x2−5x+2=03x^2-5x+2=0

$$3x^2-5x+2=0$$

Explication

Une équation du second degré s’écrit ax2+bx+c=0ax^2+bx+c=0 avec a≠0a\neq0, comme 3x2−5x+2=03x^2-5x+2=0. Une équation linéaire, cubique ou comportant une variable au dénominateur ne respecte pas cette forme.

12. Que représentent graphiquement les solutions de l’équation f(x)=0f(x)=0 ?

Les coordonnées du sommet de la courbe représentative
Les abscisses des points où la courbe atteint son maximum
Les ordonnées des points où la courbe coupe l’axe des ordonnées
Les abscisses des points où la courbe coupe l’axe des abscisses

Les abscisses des points où la courbe coupe l’axe des abscisses

Explication

Résoudre graphiquement f(x)=0f(x)=0 consiste à repérer les abscisses des intersections entre la courbe de ff et l’axe des abscisses. Les autres choix concernent l’axe des ordonnées ou des propriétés du sommet, qui ne caractérisent pas les solutions de cette équation.

13. Pour un trinôme dont le coefficient directeur est positif et dont les deux racines sont distinctes, dans quelle région le trinôme est-il négatif ?

À l’extérieur de l’intervalle formé par les racines
Au voisinage de l’axe des ordonnées
Sur les deux intervalles situés à gauche et à droite du sommet
Entre les deux racines

Entre les deux racines

Explication

Lorsque a>0a>0, le trinôme est positif à l’extérieur des racines et négatif entre elles. Le signe à l’extérieur est donc positif, ce qui rend le deuxième choix incorrect.

14. Pour un trinôme ax2+bx+cax^2+bx+c ayant deux racines réelles distinctes, quelle relation donne le produit des racines ?

x1x2=−cbx_1x_2=-\frac{c}{b}
x1x2=cax_1x_2=\frac{c}{a}
x1x2=bcx_1x_2=\frac{b}{c}
x1x2=−bax_1x_2=-\frac{b}{a}

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

Explication

Lorsque Δ>0\Delta>0, le produit des racines vérifie x1x2=cax_1x_2=\frac{c}{a}. La relation −ba-\frac{b}{a} correspond à la somme des racines et non à leur produit.

15. Pour f(x)=2x2−x−6f(x)=2x^2-x-6, sachant que 22 est une racine évidente, quelle est la seconde racine ?

−3-3
−1,5-1,5
1,51,5
33

$$-1,5$$

Explication

La somme des racines vaut −ba=12-\frac{b}{a}=\frac{1}{2}. La seconde racine est donc 12−2=−1,5\frac{1}{2}-2=-1,5; la racine évidente connue directement est bien 22.

16. Quelle démarche permet de résoudre correctement une inéquation du second degré ?

Étudier le signe de aa, ignorer les racines complexes, puis retenir l’intervalle central
Déterminer les racines, conserver le même tableau de signes pour tout signe de aa, puis conclure
Déterminer les racines, étudier le signe selon celui de aa, puis retenir les intervalles convenables
Calculer le discriminant, choisir le signe de aa, puis remplacer les racines par leurs opposées

Déterminer les racines, étudier le signe selon celui de $$a$$, puis retenir les intervalles convenables

Explication

La résolution repose sur la détermination des racines, l’étude du signe du trinôme en fonction de aa et la sélection des intervalles qui vérifient l’inégalité. Le signe de aa modifie les intervalles de signe, mais il ne change pas les racines.

17. Quel est l’ensemble solution de l’inéquation 2x2−7x+3<02x^2-7x+3<0 ?

]−∞ ; 3[]-\infty\,;\,3[
]0,5 ; 3[]0,5\,;\,3[
[0,5 ; 3][0,5\,;\,3]
]−∞ ; 0,5[ ∪ ]3 ; +∞[]-\infty\,;\,0,5[\,\cup\,]3\,;\,+\infty[

$$]0,5\,;\,3[$$

Explication

Les racines sont 0,50,5 et 33, et le coefficient dominant vérifie a>0a>0 ; le trinôme est donc négatif entre les deux racines. Les bornes sont exclues puisque l’inégalité est stricte.

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Comment s'exprime une fonction polynôme du second degré ?

f(x)=ax²+bx+c avec a, b, c réels et a≠0.

Quelle est la forme canonique d'une fonction polynôme du second degré ?

f(x)=a(x−α)²+β avec a≠0 et α, β réels.

Quelle est la première étape pour obtenir la forme canonique d'une fonction quadratique ?

On factorise le coefficient a.

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