QCM : Fonctions polynômes du second degré — 13 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle condition doit vérifier le coefficient aa pour que f(x)=ax2+bx+cf(x)=ax^2+bx+c soit une fonction polynôme du second degré ?

cc doit être égal à zéro
aa doit être différent de zéro
aa doit être égal à zéro
bb doit être différent de zéro

$$a$$ doit être différent de zéro

Explication

Le terme en x2x^2 caractérise le second degré, donc son coefficient aa doit être non nul. Lorsque a=0a=0, le terme quadratique disparaît et la fonction devient affine.

2. Pour la fonction f(x)=3x2+4x5f(x)=-3x^2+4x-5, quel triplet donne ses coefficients dans l’ordre aa, bb, cc ?

(3,4,5)(3,4,5)
(3,4,5)(-3,-4,5)
(4,3,5)(4,-3,-5)
(3,4,5)(-3,4,-5)

$$(-3,4,-5)$$

Explication

En comparant l’expression donnée à ax2+bx+cax^2+bx+c, on lit directement a=3a=-3, b=4b=4 et c=5c=-5. Les autres triplets modifient au moins un signe ou l’ordre des coefficients.

3. Que représente une racine réelle d’un polynôme du second degré ?

Le coefficient du terme en x2x^2
Une solution de l’équation f(x)=1f(x)=1
La valeur de la fonction en x=0x=0
Une solution de l’équation f(x)=0f(x)=0

Une solution de l’équation $$f(x)=0$$

Explication

Une racine réelle est une valeur de xx pour laquelle la fonction s’annule, donc elle résout f(x)=0f(x)=0. Résoudre f(x)=1f(x)=1 ou calculer f(0)f(0) correspond à d’autres opérations.

4. Une fonction du second degré possède deux racines distinctes x1x_1 et x2x_2. Quelle est sa forme factorisée ?

f(x)=a(xx1+x2)f(x)=a(x-x_1+x_2)
f(x)=a(x+x1)(x+x2)f(x)=a(x+x_1)(x+x_2)
f(x)=a(xx1)(xx2)f(x)=a(x-x_1)(x-x_2)
f(x)=a(x2x1x2)f(x)=a(x^2-x_1x_2)

$$f(x)=a(x-x_1)(x-x_2)$$

Explication

Deux racines distinctes fournissent deux facteurs qui s’annulent respectivement en x1x_1 et x2x_2, d’où f(x)=a(xx1)(xx2)f(x)=a(x-x_1)(x-x_2). Les autres expressions ne possèdent pas, en général, ces deux zéros.

5. Pour f(x)=ax2+bx+cf(x)=ax^2+bx+c ayant deux racines distinctes x1x_1 et x2x_2, quelle relation donne leur somme ?

x1+x2=cax_1+x_2=-\frac{c}{a}
x1+x2=bax_1+x_2=\frac{b}{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 liée aux coefficients par x1+x2=bax_1+x_2=-\frac{b}{a}. La relation ca\frac{c}{a} concerne le produit des racines, et non leur somme.

6. Pour f(x)=2x26x+4f(x)=2x^2-6x+4, quelle est la valeur du produit des deux racines ?

3-3
22
33
2-2

$$2$$

Explication

La relation produit-coefficients donne x1x2=ca=42=2x_1x_2=\frac{c}{a}=\frac{4}{2}=2. La valeur 33 correspond ici à la somme des racines, car ba=3-\frac{b}{a}=3.

7. Pour un trinôme à deux racines distinctes, quel signe prend la fonction entre les deux racines lorsque le coefficient dominant est positif ?

Le signe de la constante c
Un signe positif
Un signe négatif
Un signe qui dépend de l’abscisse du sommet

Un signe négatif

Explication

Entre deux racines distinctes, le trinôme prend un signe opposé à celui de son coefficient dominant. Lorsque ce coefficient est positif, la fonction est donc négative entre les racines ; le signe positif apparaît à l’extérieur.

8. Un trinôme possède deux racines distinctes et son coefficient dominant vérifie a<0a<0. Quel est son signe à l’extérieur de l’intervalle délimité par les racines ?

Il change de signe à chaque valeur entière
Il est nul sur tout l’extérieur
Il est positif
Il est négatif

Il est négatif

Explication

À l’extérieur des deux racines, un trinôme est du signe de son coefficient dominant. Comme a<0a<0, il est négatif dans ces deux zones ; il devient positif entre les racines.

9. Dans la forme canonique f(x)=a(xα)2+βf(x)=a(x-\alpha)^2+\beta, que représente β\beta ?

Le discriminant du trinôme, égal à b24acb^2-4ac
L’abscisse du sommet, égale à b2a-\frac{b}{2a}
L’ordonnée du sommet, égale à f(α)f(\alpha)
Le coefficient du terme en xx dans la forme développée

L’ordonnée du sommet, égale à $$f(\alpha)$$

Explication

La forme canonique donne β=f(α)\beta=f(\alpha), donc β\beta est l’ordonnée du sommet. L’expression b2a-\frac{b}{2a} correspond à α\alpha, son abscisse.

10. Pour f(x)=x2+4x5f(x)=x^2+4x-5, quelle forme canonique obtient-on ?

f(x)=(x+4)25f(x)=(x+4)^2-5
f(x)=(x2)2+9f(x)=(x-2)^2+9
f(x)=(x+2)29f(x)=(x+2)^2-9
f(x)=(x2)29f(x)=(x-2)^2-9

$$f(x)=(x+2)^2-9$$

Explication

Pour ce trinôme, on trouve α=2\alpha=-2 et β=9\beta=-9, d’où f(x)=(x+2)29f(x)=(x+2)^2-9. Les autres écritures modifient l’abscisse ou l’ordonnée du sommet.

11. Pour la parabole associée à f(x)=ax2+bx+cf(x)=ax^2+bx+c, quelles sont les coordonnées de son sommet ?

S(0 ; c)S(0\ ;\ c), avec α=b2a\alpha=\frac{b}{2a} et β=f(0)\beta=f(0)
S(a ; b)S(a\ ;\ b), avec α=c2b\alpha=-\frac{c}{2b} et β=f(a)\beta=f(a)
S(β ; α)S(\beta\ ;\ \alpha), avec α=f(β)\alpha=f(\beta) et β=b2a\beta=-\frac{b}{2a}
S(α ; β)S(\alpha\ ;\ \beta), avec α=b2a\alpha=-\frac{b}{2a} et β=f(α)\beta=f(\alpha)

$$S(\alpha\ ;\ \beta)$$, avec $$\alpha=-\frac{b}{2a}$$ et $$\beta=f(\alpha)$$

Explication

Le sommet possède pour abscisse α=b2a\alpha=-\frac{b}{2a} et pour ordonnée β=f(α)\beta=f(\alpha), ce qui donne S(α ; β)S(\alpha\ ;\ \beta). Le point (0 ; c) (0\ ;\ c) correspond à l’intersection avec l’axe des ordonnées, pas au sommet en général.

12. Quelle propriété caractérise l’axe de symétrie et l’intersection avec l’axe des ordonnées d’une parabole associée à f(x)=ax2+bx+cf(x)=ax^2+bx+c ?

L’axe est x=αx=\alpha et l’intersection avec l’axe des ordonnées est le point (0 ; c)(0\ ;\ c)
L’axe est y=βy=\beta et l’intersection avec l’axe des ordonnées est le point (0 ; α)(0\ ;\ \alpha)
L’axe est y=αy=\alpha et l’intersection avec l’axe des ordonnées est le point (c ; 0)(c\ ;\ 0)
L’axe est x=βx=\beta et l’intersection avec l’axe des ordonnées est le point (α ; 0)(\alpha\ ;\ 0)

L’axe est $$x=\alpha$$ et l’intersection avec l’axe des ordonnées est le point $$(0\ ;\ c)$$

Explication

La symétrie de la parabole est portée par la droite verticale x=αx=\alpha, tandis que sa valeur en x=0x=0 est cc, donnant le point (0 ; c)(0\ ;\ c). Une équation de type y=αy=\alpha décrit une droite horizontale et ne convient pas ici.

13. Comment varient une fonction du second degré et sa parabole lorsque a<0a<0 ?

La parabole est tournée vers le haut, la fonction croît puis décroît et le sommet est un maximum
La parabole est tournée vers le bas, la fonction croît puis décroît et le sommet est un maximum
La parabole est tournée vers le haut, la fonction décroît puis croît et le sommet est un minimum
La parabole est tournée vers le bas, la fonction décroît puis croît et le sommet est un minimum

La parabole est tournée vers le bas, la fonction croît puis décroît et le sommet est un maximum

Explication

Lorsque a<0a<0, les branches de la parabole sont dirigées vers le bas : la fonction augmente jusqu’au sommet, puis diminue. L’ordonnée β\beta représente alors un maximum, contrairement au cas a>0a>0.

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

Une fonction définie par f(x)=ax2+bx+cf(x)=ax^2+bx+c avec a0a \neq 0.

Quels sont les coefficients d'une fonction polynôme du second degré ?

Les réels aa, bb et cc.

Comment appelle-t-on une fonction du second degré ?

Un trinôme du second degré.

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