QCM : Fonctions et équations du second degré — 12 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle expression définit une fonction du second degré ?

f(x)=ax3+bx2+cf(x)=ax^3+bx^2+c avec a0a\ne0
f(x)=ax+bf(x)=ax+b avec a0a\ne0
f(x)=ax2+bx+cf(x)=ax^2+bx+c avec a0a\ne0
f(x)=ax2+bx+cf(x)=\frac{a}{x^2}+bx+c avec a0a\ne0

$$f(x)=ax^2+bx+c$$ avec $$a\ne0$$

Explication

Une fonction du second degré comporte un terme en x2x^2 dont le coefficient aa est non nul. L’expression affine ax+bax+b ne contient pas de terme en x2x^2 et relève donc d’un autre type de fonction.

2. Pourquoi la fonction k(x)=1x2k(x)=\frac{1}{x^2} n’est-elle pas un polynôme du second degré ?

Parce que xx apparaît au dénominateur
Parce qu’elle ne contient aucun nombre réel
Parce que son expression comporte un terme constant
Parce que son coefficient de x2x^2 vaut 11

Parce que $$x$$ apparaît au dénominateur

Explication

Un polynôme du second degré doit pouvoir s’écrire ax2+bx+cax^2+bx+c, sans variable au dénominateur. Dans 1x2\frac{1}{x^2}, la présence de xx au dénominateur empêche cette écriture.

3. Dans la forme canonique f(x)=a(xd)2+βf(x)=a(x-d)^2+\beta, quelle expression donne la valeur de dd ?

d=b2ad=\frac{b}{2a}
d=b2ad=-\frac{b}{2a}
d=cb2ad=c-\frac{b}{2a}
d=b24ac4ad=-\frac{b^2-4ac}{4a}

$$d=-\frac{b}{2a}$$

Explication

La forme canonique utilise d=b2ad=-\frac{b}{2a}, ce qui détermine l’abscisse du sommet. L’expression b24ac4a-\frac{b^2-4ac}{4a} correspond à la valeur de β\beta, et non à celle de dd.

4. Quelle forme canonique obtient-on pour la fonction f(x)=x26x+5f(x)=x^2-6x+5 ?

f(x)=(x3)24f(x)=(x-3)^2-4
f(x)=(x6)2+5f(x)=(x-6)^2+5
f(x)=(x+3)24f(x)=(x+3)^2-4
f(x)=(x3)2+4f(x)=(x-3)^2+4

$$f(x)=(x-3)^2-4$$

Explication

En complétant le carré, x26x+5=(x3)29+5=(x3)24x^2-6x+5=(x-3)^2-9+5=(x-3)^2-4. Le signe devant le terme constant est négatif, car 9+5=4-9+5=-4.

5. Quelle formule permet de calculer le discriminant de ax2+bx+c=0ax^2+bx+c=0 ?

Δ=b24ac\Delta=b^2-4ac
Δ=b2a\Delta=-\frac{b}{2a}
Δ=b24ac4a\Delta=\frac{b^2-4ac}{4a}
Δ=b2+4ac\Delta=b^2+4ac

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

Explication

Le discriminant d’une équation du second degré est défini par Δ=b24ac\Delta=b^2-4ac. L’expression b2a-\frac{b}{2a} intervient dans la forme canonique et dans la solution double, mais ne définit pas le discriminant.

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

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

L’équation n’a aucune solution réelle

Explication

Un discriminant négatif indique qu’il n’existe aucune solution réelle. Une solution réelle double correspond au cas Δ=0\Delta=0, tandis que deux solutions réelles distinctes correspondent au cas Δ>0\Delta>0.

7. Que devient l’équation ax2+bx+c=0ax^2+bx+c=0 lorsque Δ=0\Delta=0 ?

Elle admet une solution réelle double x=b2ax=\frac{b}{2a}
Elle admet deux solutions réelles distinctes
Elle n’admet aucune solution réelle dans le plan réel
Elle admet une solution réelle double x=b2ax=-\frac{b}{2a}

Elle admet une solution réelle double $$x=-\frac{b}{2a}$$

Explication

Lorsque Δ=0\Delta=0, les deux racines coïncident et la solution double vaut x=b2ax=-\frac{b}{2a}. Le cas de deux solutions distinctes apparaît lorsque Δ>0\Delta>0.

8. Combien de solutions réelles distinctes possède une équation du second degré lorsque Δ>0\Delta>0 ?

Deux solutions réelles distinctes
Aucune solution réelle
Une solution réelle double
Une solution réelle et une solution complexe

Deux solutions réelles distinctes

Explication

Un discriminant strictement positif signifie que l’équation possède deux racines réelles différentes. Le cas Δ=0\Delta=0 produit une racine double, tandis que Δ<0\Delta<0 ne produit aucune racine réelle.

9. Pour résoudre une équation du second degré, quelle démarche faut-il suivre ?

La mettre sous forme ax² + bx + c = 0, identifier les coefficients, calculer le discriminant puis appliquer le cas approprié
Mettre l'équation sous forme factorisée, comparer les termes de même degré puis calculer la valeur de la fonction
Développer le membre de gauche, supprimer le terme constant puis appliquer directement la formule des racines
Identifier les racines possibles, calculer leur produit puis vérifier le signe du coefficient dominant

La mettre sous forme ax² + bx + c = 0, identifier les coefficients, calculer le discriminant puis appliquer le cas approprié

Explication

La résolution commence par la forme générale, suivie de l’identification de a, b et c, du calcul de Δ et de l’étude de son signe. La factorisation peut être utile dans certains cas, mais elle ne constitue pas la démarche générale décrite ici.

10. Lorsque le discriminant d’une équation du second degré est positif, quelles sont ses solutions ?

x1=b+Δax_1 = \frac{-b + \sqrt{\Delta}}{a} et x2=bΔax_2 = \frac{-b - \sqrt{\Delta}}{a}
x1=b+Δ2ax_1 = \frac{b + \sqrt{\Delta}}{2a} et x2=bΔ2ax_2 = \frac{b - \sqrt{\Delta}}{2a}
x1=b+Δ2ax_1 = \frac{-b + \sqrt{\Delta}}{2a} et x2=bΔ2ax_2 = \frac{-b - \sqrt{\Delta}}{2a}
x1=b+Δ2ax_1 = \frac{-b + \Delta}{2a} et x2=bΔ2ax_2 = \frac{-b - \Delta}{2a}

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

Explication

Pour Δ>0\Delta > 0, les deux solutions s’obtiennent avec b-b, la racine carrée de Δ\Delta et le dénominateur 2a2a. Les autres expressions comportent une erreur de signe, remplacent la racine par le discriminant ou omettent le facteur 2.

11. Si un polynôme vérifie P(3)=0P(3)=0, quelle conclusion peut-on en tirer ?

3 est une racine de P et x3x-3 est un facteur de P
3 est le degré de P et x3x^3 est un facteur de P
P possède une racine égale à 0 et xx est un facteur de P
3 est un coefficient de P et x+3x+3 est un facteur de P

3 est une racine de P et $$x-3$$ est un facteur de P

Explication

La valeur nulle de P(3)P(3) signifie que 3 annule le polynôme, donc 3 est une racine et le facteur associé est x3x-3. Le facteur x+3x+3 correspondrait à une racine égale à -3, et non à 3.

12. Pour factoriser un polynôme dont on connaît la racine 3, quelle méthode convient ?

Écrire P(x)=(x+3)(ax2+bx+c)P(x)=(x+3)(ax^2+bx+c), développer puis identifier les coefficients
Écrire P(x)=(x3)(ax2+bx+c)P(x)=(x-3)(ax^2+bx+c), développer puis identifier les coefficients
Écrire P(x)=(x3)(ax+b)P(x)=(x-3)(ax+b), réduire puis identifier les coefficients
Écrire P(x)=3(ax2+bx+c)P(x)=3(ax^2+bx+c), développer puis comparer les constantes

Écrire $$P(x)=(x-3)(ax^2+bx+c)$$, développer puis identifier les coefficients

Explication

Une racine égale à 3 fournit le facteur x3x-3 ; on introduit ensuite un polynôme du degré restant, puis on développe et on identifie les coefficients. Le facteur x+3x+3 correspondrait à la racine -3, tandis que les autres formes ne conviennent pas au degré général d’un polynôme cubique.

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Qu'est-ce qu'une fonction du second degré ?

Une fonction définie par f(x) = ax² + bx + c avec a ≠ 0.

Pourquoi k(x) = 1/x² n'est-elle pas un polynôme du second degré ?

Parce qu'elle contient x au dénominateur et ne s'écrit pas ax² + bx + c.

Quel est le développement de h(x) = (2x + 1)(4x − 3) ?

h(x) = 8x² − 2x − 3.

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