QCM : Fonctions et outils mathématiques (17 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Pour justifier la formule de la distance entre deux points à l’aide d’un triangle rectangle construit à partir de leurs coordonnées, quelle relation faut-il appliquer ?

L’aire du triangle est le produit des deux côtés de l’angle droit.
Le carré de l’hypoténuse est la différence des carrés des deux autres côtés.
L’hypoténuse est la somme des deux autres côtés.
Le carré de l’hypoténuse est la somme des carrés des deux autres côtés.

Le carré de l’hypoténuse est la somme des carrés des deux autres côtés.

Explication

Dans le triangle rectangle, les écarts de coordonnées sont les longueurs des deux côtés de l’angle droit et AB2=AH2+BH2AB^2=AH^2+BH^2. Soustraire les carrés, calculer l’aire ou additionner les longueurs ne donne pas la relation de Pythagore.

2. Un capteur accepte les valeurs de xx au moins égales à 4 mais strictement inférieures à 9. Quel intervalle décrit ces valeurs ?

]4 ; 9[]4\ ;\ 9[
[4 ; 9][4\ ;\ 9]
[4 ; 9[[4\ ;\ 9[
]4 ; 9]]4\ ;\ 9]

$$[4\ ;\ 9[ $$

Explication

La borne 4 est incluse, tandis que 9 est exclue : la notation correspondante est [4 ; 9[[4\ ;\ 9[ . L’intervalle fermé inclut à tort 9, l’intervalle ouvert exclut à tort 4, et l’autre intervalle semi-ouvert inclut 9 tout en excluant 4.

3. Dans un repère défini par O,I,JO,I,J, une élève doit identifier l’origine, l’axe des abscisses et l’unité. Quelle description convient ?

O est l’origine, (OI) l’axe des abscisses et OI fixe l’unité
O est l’origine, (OJ) l’axe des abscisses et OJ fixe l’unité
J est l’origine, (OJ) l’axe des ordonnées et OJ fixe l’unité
I est l’origine, (OI) l’axe des ordonnées et OI fixe l’unité

O est l’origine, (OI) l’axe des abscisses et OI fixe l’unité

Explication

Dans le repère (O,I,J)(O,I,J), OO est l’origine, (OI)(OI) est l’axe des abscisses et la longueur OIOI fixe l’unité; (OJ)(OJ) est l’axe des ordonnées. Les autres descriptions échangent les axes, déplacent l’unité sur OJOJ ou prennent un autre point pour origine.

4. Dans un repère orthonormé, on considère A(1 ; 2)A(1\ ;\ 2) et B(4 ; 6)B(4\ ;\ 6). Quelle est la distance ABAB ?

77 unités
2525 unités
55 unités
7\sqrt{7} unités

$$5$$ unités

Explication

La formule donne AB=(4−1)2+(6−2)2=9+16=5AB=\sqrt{(4-1)^2+(6-2)^2}=\sqrt{9+16}=5. La somme directe des écarts donne 7, la différence des carrés donne une expression incorrecte, et 25 correspond au carré de la distance.

5. Pour résoudre graphiquement l’inéquation f(x)≥2f(x)\geq 2, quelle démarche permet de déterminer l’ensemble des solutions ?

Tracer la droite d’abscisse 2, repérer les intersections avec la courbe, puis lire leurs ordonnées
Tracer la droite d’ordonnée 2, repérer la courbe sous cette droite, puis lire les abscisses
Tracer la droite d’ordonnée 2, repérer la courbe sur ou au-dessus, puis lire les abscisses
Tracer la droite d’ordonnée 2, lire les ordonnées des intersections, puis retenir celles qui dépassent 2

Tracer la droite d’ordonnée 2, repérer la courbe sur ou au-dessus, puis lire les abscisses

Explication

L’inéquation f(x)≥2f(x)\geq 2 correspond aux points de la courbe dont l’ordonnée est au moins 2 : on trace donc la droite horizontale d’ordonnée 2 et on lit les abscisses concernées. Repérer les points sous la droite inverse le sens de l’inégalité, lire les ordonnées ne donne pas les valeurs de xx, et une droite verticale correspond à une abscisse fixée.

6. Sur une courbe, les points dont l’ordonnée est inférieure ou égale à −1-1 ont des abscisses comprises entre 0,50,5 et 2,52,5, bornes comprises. Quel ensemble représente les solutions ?

]0,5 ; 2,5[]0,5\ ;\ 2,5[
[0,5 ; 2,5][0,5\ ;\ 2,5]
]−∞ ; 0,5]∪[2,5 ; +∞[]-\infty\ ;\ 0,5]\cup[2,5\ ;\ +\infty[
[0,5 ; 2,5[[0,5\ ;\ 2,5[

$$[0,5\ ;\ 2,5]$$

Explication

Les abscisses limites sont incluses, donc l’ensemble des solutions est [0,5 ; 2,5][0,5\ ;\ 2,5]. L’intervalle ouvert exclut les deux bornes, l’intervalle semi-ouvert exclut la borne droite, et la réunion proposée retient les valeurs extérieures.

7. Une fonction est définie sur l’intervalle D=[−3;4]D=[-3;4]. Que doit-elle associer à chaque réel de cet intervalle ?

Le même nombre que xx
Plusieurs nombres réels possibles
Un unique nombre réel f(x)f(x)
Un nombre réel pour chaque réel hors de D

Un unique nombre réel $$f(x)$$

Explication

Une fonction définie sur DD associe à chaque xx de DD une seule valeur réelle f(x)f(x). Plusieurs images possibles confondent fonction et relation, l’égalité f(x)=xf(x)=x n’est pas requise, et la définition ne concerne pas les réels hors de DD.

8. Pour une fonction ff, on sait que f(5)=2f(5)=2. Quelle interprétation des nombres 5 et 2 est correcte ?

5 est l’image de 2 et 2 est un antécédent de 5
2 est la fonction et 5 est son image
2 est l’image de 5 et 5 est un antécédent de 2
5 est l’ordonnée et 2 est l’abscisse

2 est l’image de 5 et 5 est un antécédent de 2

Explication

Dans l’égalité f(5)=2f(5)=2, la valeur obtenue 2 est l’image de l’entrée 5, qui est donc un antécédent de 2. L’interprétation inversée échange image et antécédent, tandis que les deux autres confondent ces notions avec la fonction ou les coordonnées.

9. Un système accepte toute valeur xx strictement supérieure à −3-3, sans borne supérieure. Quel intervalle représente son domaine d’acceptation ?

]−∞ ; −3[]-\infty\ ;\ -3[
]−3 ; 3]]-3\ ;\ 3]
[−3 ; +∞[[-3\ ;\ +\infty[
]−3 ; +∞[]-3\ ;\ +\infty[

$$]-3\ ;\ +\infty[ $$

Explication

Une valeur strictement supérieure à −3-3 exclut cette borne et s’étend sans limite vers les valeurs croissantes : l’intervalle est ]−3 ; +∞[]-3\ ;\ +\infty[ . Le crochet fermé inclurait −3-3, l’intervalle vers −∞-\infty inverse le sens, et l’intervalle borné ajoute une limite absente de la condition.

10. Dans un repère, un point MM a pour coordonnées (−2;6)(−2;6). Quelle affirmation identifie correctement son abscisse et son ordonnée ?

Son abscisse est 66 et son ordonnée est −2−2
Son abscisse est −2−2 et son ordonnée est −2−2
Son abscisse est −2−2 et son ordonnée est 66
Son abscisse est 66 et son ordonnée est 66

Son abscisse est $$−2$$ et son ordonnée est $$6$$

Explication

Les coordonnées de MM s’écrivent (xM;yM)(x_M;y_M) : la première valeur est l’abscisse et la seconde l’ordonnée. L’option qui échange les valeurs inverse ces rôles, et les deux autres répètent une seule coordonnée à la place des deux.

11. Une quantité passe de 50 à 60. Quelle est sa variation relative ?

−15-\frac{1}{5}
16\frac{1}{6}
15\frac{1}{5}
10

$$\frac{1}{5}$$

Explication

La variation relative est VF−VIVI\frac{V_F-V_I}{V_I} ; ici, 60−5050=1050=15\frac{60-50}{50}=\frac{10}{50}=\frac{1}{5}. 10 est la variation absolue, 16\frac{1}{6} utilise la valeur finale comme dénominateur, et −15-\frac{1}{5} inverse la soustraction.

12. Une enquête indique qu’une proportion vaut 50 %. Quelle autre écriture représente la même proportion ?

5010\frac{50}{10}
12\frac{1}{2}
150\frac{1}{50}
0,050,05

$$\frac{1}{2}$$

Explication

Une proportion de 50 % équivaut à 50100=12\frac{50}{100}=\frac{1}{2}, soit 0,5. La fraction 150\frac{1}{50} et le décimal 0,05 sont beaucoup plus petits, tandis que 5010\frac{50}{10} vaut 5.

13. Trois points distincts OO, II et JJ sont choisis dans un plan, mais ils sont alignés. Le triplet (O,I,J)(O,I,J) définit-il un repère du plan ?

Oui, car les trois points sont distincts
Non, car un repère exige quatre points
Non, car les trois points doivent être non alignés
Oui, car l’alignement fixe les deux axes

Non, car les trois points doivent être non alignés

Explication

Un repère du plan est formé de trois points distincts O,I,JO,I,J qui ne sont pas alignés. La distinction entre points distincts et points non alignés est essentielle; l’alignement ne construit pas les deux axes du repère et aucun quatrième point n’est requis.

14. Un abonnement coûte 42 € avant de passer à 37 €. Quelle est sa variation absolue ?

37 €
−0,12 €
−5 €
+5 €

−5 €

Explication

La variation absolue se calcule par VF−VIV_F-V_I, donc 37−42=−537-42=-5 €. La réponse +5 € inverse la soustraction, −0,12 € correspond à une variation relative, et 37 € est la valeur finale.

15. Une fonction gg est représentée par une courbe. Quel point appartient à cette courbe lorsque l’abscisse choisie est x=3x=3 ?

Le point de coordonnées (3;3)(3;3)
Le point de coordonnées (g−1(3);3)(g^{-1}(3);3)
Le point de coordonnées (3;g(3))(3;g(3))
Le point de coordonnées (g(3);3)(g(3);3)

Le point de coordonnées $$(3;g(3))$$

Explication

La courbe représentative de gg contient les points de coordonnées (x;g(x))(x;g(x)) : pour x=3x=3, le point est donc (3;g(3))(3;g(3)). (g(3);3)(g(3);3) inverse les coordonnées, (3;3)(3;3) suppose sans raison que l’image vaut 3, et la dernière écriture fait intervenir un antécédent.

16. Que désigne l’ensemble R\mathbb{R} sur une droite graduée ?

L’ensemble des ordonnées de tous les points de la droite graduée
L’ensemble des seuls nombres entiers placés sur la droite graduée
L’ensemble des points eux-mêmes, sans leurs abscisses numériques
L’ensemble des abscisses de tous les points de la droite graduée

L’ensemble des abscisses de tous les points de la droite graduée

Explication

L’ensemble R\mathbb{R} regroupe les abscisses de tous les points d’une droite graduée, appelée droite des réels. Les entiers ne sont qu’une partie des réels, les ordonnées ne définissent pas cet ensemble, et les points géométriques ne sont pas les nombres qui leur servent d’abscisses.

17. Dans une association, 60 % des membres pratiquent la natation, et 25 % des nageurs participent à une compétition. Quelle proportion de l’ensemble des membres pratique la natation et participe à une compétition ?

1 500 %
25 %
85 %
15 %

15 %

Explication

Pour des ensembles imbriqués, les proportions se multiplient : 0,60×0,25=0,150,60\times0,25=0,15, soit 15 %. Additionner donne 85 %, tandis que 25 % omet le premier niveau et 1 500 % vient d’une multiplication directe des nombres de pourcentage.

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Comment résoudre graphiquement une équation ou une inéquation portant sur f(x)f(x) ?

Tracer la droite horizontale correspondant à la valeur indiquée, repérer les points vérifiant la condition d’ordonnée, puis lire leurs abscisses.

Que représente l’ensemble des réels ℝ sur une droite graduée ?

L’ensemble des abscisses de tous les points de la droite graduée.

Quelle inégalité caractérise l’intervalle [a ; b] ?

a≤x≤ba\leq x\leq b

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