QCM : Fonctions polynômes du second degré — 11 questions

Questions et réponses du QCM

1. Laquelle des expressions définit une fonction polynôme du second degré ?

f(x)=2x+1f(x)=\frac{2}{x}+1
f(x)=x+3f(x)=\sqrt{x}+3
f(x)=4x7f(x)=4x-7
f(x)=3x25x+1f(x)=3x^2-5x+1

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

Explication

Une fonction polynôme du second degré possède une expression ax2+bx+cax^2+bx+c avec des coefficients réels et a0a\ne0. L’expression affine proposée ne convient pas, car son coefficient de x2x^2 est nul.

2. Quelle propriété caractérise la courbe représentative d’une fonction polynôme du second degré dont le sommet est S(α;β)S(\alpha\,;\,\beta) ?

Elle est une parabole d’axe vertical d’équation x=αx=\alpha.
Elle est une droite passant par le point S(α;β)S(\alpha\,;\,\beta).
Elle est un cercle de centre S(α;β)S(\alpha\,;\,\beta).
Elle est une parabole d’axe horizontal d’équation y=βy=\beta.

Elle est une parabole d’axe vertical d’équation $$x=\alpha$$.

Explication

La courbe représentative est une parabole dont l’axe de symétrie est la droite verticale x=αx=\alpha. Une droite ne possède pas nécessairement de sommet, ce qui la distingue de cette représentation.

3. Pour une fonction polynôme du second degré dont le coefficient aa est positif, quel comportement est correct ?

Elle croît jusqu’à l’abscisse du sommet puis décroît, avec un maximum.
Elle décroît jusqu’à l’abscisse du sommet puis croît, avec un minimum.
Elle décroît sur tout R\mathbb{R} et ne possède pas d’extremum.
Elle croît sur tout R\mathbb{R} et possède un maximum au sommet.

Elle décroît jusqu’à l’abscisse du sommet puis croît, avec un minimum.

Explication

Lorsque a>0a>0, la parabole est tournée vers le haut : la fonction décroît avant α\alpha, puis croît après α\alpha, et son extremum est un minimum égal à β\beta. Le maximum correspond au cas où a<0a<0.

4. Pour f(x)=x2+2x+3f(x)=-x^2+2x+3, quelles sont les coordonnées du sommet et la nature de l’extremum ?

S(2;3)S(2\,;\,3) et un maximum égal à 33.
S(1;4)S(1\,;\,-4) et un minimum égal à 4-4.
S(1;4)S(1\,;\,4) et un maximum égal à 44.
S(1;4)S(-1\,;\,4) et un minimum égal à 44.

$$S(1\,;\,4)$$ et un maximum égal à $$4$$.

Explication

Ici, le coefficient du terme en x2x^2 vaut 1-1, donc la parabole est tournée vers le bas et son sommet est un maximum. Le calcul donne une abscisse de sommet x=1x=1 et une ordonnée f(1)=4f(1)=4.

5. Quelle distinction entre les formes d’une même fonction polynôme du second degré est correcte ?

La forme développée montre ax2+bx+cax^2+bx+c, tandis que la forme canonique contient a(xα)2+βa(x-\alpha)^2+\beta.
La forme développée contient un carré unique, tandis que la forme canonique montre trois termes séparés.
La forme développée donne les racines, tandis que la forme canonique supprime le terme en x2x^2.
La forme développée et la forme canonique sont deux expressions réservées à des fonctions différentes.

La forme développée montre $$ax^2+bx+c$$, tandis que la forme canonique contient $$a(x-\alpha)^2+\beta$$.

Explication

Une même fonction peut être écrite sous forme développée, factorisée ou canonique. La forme développée présente les trois termes ax2ax^2, bxbx et cc, alors que la forme canonique regroupe la variable dans un carré.

6. Pour f(x)=6x212x+5f(x)=6x^2-12x+5, quelles sont les valeurs de α\alpha et de β\beta dans la forme canonique f(x)=a(xα)2+βf(x)=a(x-\alpha)^2+\beta ?

α=1\alpha=-1 et β=1\beta=-1
α=1\alpha=1 et β=5\beta=5
α=1\alpha=1 et β=1\beta=-1
α=2\alpha=2 et β=7\beta=-7

$$\alpha=1$$ et $$\beta=-1$$

Explication

La formule donne α=b2a=122×6=1\alpha=-\frac{b}{2a}=-\frac{-12}{2\times6}=1, puis β=f(1)=612+5=1\beta=f(1)=6-12+5=-1. La valeur ba-\frac{b}{a} ne correspond pas à l’abscisse du sommet, mais à une autre relation algébrique dans le cas où elle s’applique.

7. Quelle règle permet de résoudre une équation produit nul après factorisation ?

Il faut annuler le coefficient placé devant les facteurs
Le produit est nul lorsqu’au moins un de ses facteurs est nul
Le produit est nul lorsque la somme de ses facteurs est nulle
Chaque facteur doit être égal à la valeur du produit

Le produit est nul lorsqu’au moins un de ses facteurs est nul

Explication

Après avoir factorisé, on applique la propriété du produit nul : un produit vaut zéro dès qu’au moins un facteur vaut zéro. La somme des facteurs n’intervient pas dans cette règle, ce qui rend la deuxième proposition incorrecte.

8. Quelles sont les solutions de l’équation 2x2+2x4=02x^2+2x-4=0 après factorisation ?

x=2x=2 et x=1x=-1
x=2x=2 et x=4x=-4
x=2x=-2 et x=4x=-4
x=1x=1 et x=2x=-2

$$x=1$$ et $$x=-2$$

Explication

La factorisation donne 2(x1)(x+2)=02(x-1)(x+2)=0, donc les facteurs variables s’annulent pour x=1x=1 ou x=2x=-2. Le coefficient 22 ne constitue pas une solution, contrairement à la confusion proposée dans la troisième réponse.

9. Comment définit-on une racine du trinôme f(x)=ax2+bx+cf(x)=ax^2+bx+c ?

C’est une valeur de xx telle que f(x)=1f(x)=1
C’est la valeur du coefficient aa dans le trinôme
C’est une valeur de xx telle que f(x)=0f(x)=0
C’est l’abscisse du sommet de la parabole

C’est une valeur de $$x$$ telle que $$f(x)=0$$

Explication

Une racine est une solution de l’équation ax2+bx+c=0ax^2+bx+c=0, donc elle annule le trinôme. L’abscisse du sommet décrit la position du sommet, mais elle n’annule pas nécessairement la fonction.

10. Un trinôme ax2+bx+cax^2+bx+c possède les racines x1x_1 et x2x_2. Quelle est sa forme factorisée ?

(x+x1)(x+x2)+c(x+x_1)(x+x_2)+c
a(xx1x2)a(x-x_1-x_2)
a(x+x1)(x+x2)a(x+x_1)(x+x_2)
a(xx1)(xx2)a(x-x_1)(x-x_2)

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

Explication

La forme factorisée s’obtient en associant à chaque racine un facteur qui s’annule, ce qui donne a(xx1)(xx2)a(x-x_1)(x-x_2). La forme utilisant les coordonnées du sommet relève de la forme canonique, et les signes des deux autres facteurs ne correspondent pas aux racines données.

11. Pour le trinôme 2x2x32x^2-x-3, quelle écriture factorisée est correcte ?

(x+1)(x32)(x+1)(x-\frac{3}{2})
2(x+3)(x12)2(x+3)(x-\frac{1}{2})
2(x+1)(x32)2(x+1)(x-\frac{3}{2})
2(x1)(x+32)2(x-1)(x+\frac{3}{2})

$$2(x+1)(x-\frac{3}{2})$$

Explication

Le trinôme admet les racines 1-1 et 32\frac{3}{2}, donc sa forme factorisée est 2(x+1)(x32)2(x+1)(x-\frac{3}{2}). La deuxième proposition inverse les signes des racines et ne correspond donc pas aux valeurs qui annulent le trinôme.

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

C'est une fonction définie sur ℝ avec f(x)=ax2+bx+cf(x)=ax^2+bx+c et a0a\ne0.

Quelle forme a la courbe d'une fonction polynôme du second degré ?

La courbe est une parabole.

Quelle est la coordonnée du sommet d'une parabole S(α;β)S(\alpha ; \beta) ?

Le sommet a pour coordonnées S(α;β)S(\alpha ; \beta)β=f(α)\beta=f(\alpha).

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