QCM : Fonctions polynômes du second degré — 15 questions

Questions et réponses du QCM

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

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

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

Explication

Une fonction du second degré contient un terme en x2x^2 dont le coefficient est non nul. Une expression affine, comme 3x−53x-5, est du premier degré et ne convient donc pas.

2. Quelle forme d’un trinôme met directement en évidence ses deux racines ?

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

La forme factorisée $$a(x-x_1)(x-x_2)$$

Explication

La forme factorisée fait apparaître les facteurs associés aux racines x1x_1 et x2x_2. La forme développée expose plutôt les coefficients aa, bb et cc.

3. Pour repérer directement le maximum ou le minimum d’un trinôme, quelle forme est la plus adaptée ?

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

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

Explication

La forme canonique permet de lire le sommet et donc la valeur extrémale du trinôme. La forme factorisée rend plutôt les racines et le signe plus visibles.

4. Quelle démarche commence correctement la résolution de l’équation ax2+bx+c=0ax^2+bx+c=0 ?

Calculer les racines, puis identifier les coefficients
Identifier aa, bb et cc, puis calculer le discriminant
Étudier le signe du trinôme, puis développer l’expression
Mettre l’équation sous forme canonique sans examiner ses coefficients

Identifier $$a$$, $$b$$ et $$c$$, puis calculer le discriminant

Explication

La résolution commence par l’identification de aa, bb et cc, nécessaires au calcul du discriminant. Les racines sont déterminées après l’interprétation du signe de ce discriminant.

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

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

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

Explication

Le discriminant se calcule avec la relation Δ=b2−4ac\Delta=b^2-4ac. Le signe entre les deux termes est une soustraction, ce qui distingue cette formule des expressions proposées.

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

L’équation possède une solution réelle double
L’équation possède une solution réelle et une solution complexe
L’équation ne possède aucune solution réelle
L’équation possède deux solutions réelles distinctes

L’équation possède une solution réelle double

Explication

Lorsque Δ=0\Delta=0, les deux solutions réelles coïncident en une racine double. L’absence de solution réelle correspond au cas Δ<0\Delta<0, tandis que deux solutions distinctes correspondent à Δ>0\Delta>0.

7. Comment les deux racines distinctes d’un trinôme factorisé organisent-elles la droite réelle ?

Elles la divisent en trois intervalles : avant, entre et après les racines
Elles la divisent en deux intervalles situés de part et d’autre des racines
Elles la divisent en quatre intervalles séparés par chaque coefficient
Elles la laissent sous forme d’un seul intervalle sans séparation

Elles la divisent en trois intervalles : avant, entre et après les racines

Explication

Deux racines distinctes déterminent trois zones d’étude : avant la première racine, entre les deux racines et après la seconde. Cette séparation sert ensuite à construire le tableau de signes.

8. Pour un trinôme dont le coefficient dominant vérifie a>0a>0, quel est son signe par rapport à deux racines distinctes ?

Il est positif sur les trois intervalles déterminés par les racines
Il est négatif à l’extérieur des racines et positif entre elles
Il est négatif sur les trois intervalles déterminés par les racines
Il est positif à l’extérieur des racines et négatif entre elles

Il est positif à l’extérieur des racines et négatif entre elles

Explication

Avec a>0a>0, la parabole est tournée vers le haut : le trinôme est positif à l’extérieur des racines et négatif entre elles. Le signe s’annule précisément aux deux racines.

9. Quel effet une racine double produit-elle sur le signe d’un trinôme ?

Le signe du trinôme change comme avec deux racines distinctes
Le trinôme devient négatif de façon permanente avant la racine
Le signe du trinôme ne change pas au passage par la racine
Le trinôme devient positif de façon permanente après la racine

Le signe du trinôme ne change pas au passage par la racine

Explication

Une racine double correspond à un contact de la courbe avec l’axe des abscisses sans traversée, donc le signe ne change pas. Le changement de signe caractérise plutôt le passage par une racine simple.

10. Pour une équation du second degré ax2+bx+c=0ax^2+bx+c=0 possédant deux racines x1x_1 et x2x_2, quelle relation donne leur somme ?

x1+x2=bax_1+x_2=\frac{b}{a}
x1+x2=−bax_1+x_2=-\frac{b}{a}
x1+x2=−cax_1+x_2=-\frac{c}{a}
x1+x2=cax_1+x_2=\frac{c}{a}

$$x_1+x_2=-\frac{b}{a}$$

Explication

La somme des deux racines est l’opposé du quotient du coefficient de xx par celui de x2x^2. Le quotient ca\frac{c}{a} correspond au produit des racines, et non à leur somme.

11. Pour une équation du second degré ax2+bx+c=0ax^2+bx+c=0 possédant deux racines x1x_1 et x2x_2, quelle relation donne leur produit ?

x1×x2=−bax_1\times x_2=-\frac{b}{a}
x1×x2=cax_1\times x_2=\frac{c}{a}
x1×x2=bax_1\times x_2=\frac{b}{a}
x1×x2=−cax_1\times x_2=-\frac{c}{a}

$$x_1\times x_2=\frac{c}{a}$$

Explication

Le produit des racines est égal au quotient du terme constant par le coefficient du terme quadratique. La relation −ba-\frac{b}{a} concerne leur somme, pas leur produit.

12. Quelle forme d’un trinôme est la mieux adaptée pour repérer une valeur minimale ou un extremum ?

La forme factorisée
La forme canonique
La forme réduite
La forme développée

La forme canonique

Explication

La forme canonique met en évidence le sommet de la parabole et permet d’identifier directement un extremum ou une valeur minimale. La forme développée sert notamment au calcul du discriminant, tandis que la forme factorisée facilite l’étude du signe.

13. Que peut-on conclure pour l’équation x2−5x+6=0x^2-5x+6=0 après le calcul de son discriminant ?

Elle possède une racine double égale à 33.
Elle possède une racine double égale à 22.
Elle possède deux racines distinctes, 22 et 33.
Elle ne possède aucune racine réelle.

Elle possède deux racines distinctes, $$2$$ et $$3$$.

Explication

Le discriminant vaut 11, une valeur positive, ce qui donne deux racines réelles distinctes, 22 et 33. Un discriminant nul conduirait à une racine double, tandis qu’un discriminant négatif signalerait l’absence de racines réelles.

14. Quelle écriture canonique obtient-on en complétant le carré dans g(x)=x2−4x+7g(x)=x^2-4x+7 ?

g(x)=(x+2)2+3g(x)=(x+2)^2+3
g(x)=(x−2)2+3g(x)=(x-2)^2+3
g(x)=(x−4)2+7g(x)=(x-4)^2+7
g(x)=(x−2)2−3g(x)=(x-2)^2-3

$$g(x)=(x-2)^2+3$$

Explication

On ajoute et on retranche 44 afin d’obtenir x2−4x+4+3x^2-4x+4+3, soit (x−2)2+3(x-2)^2+3. Le signe intérieur doit produire le terme −4x-4x, et le terme constant restant est 33.

15. Quelle propriété découle de l’écriture g(x)=(x−2)2+3g(x)=(x-2)^2+3 ?

La fonction admet un maximum égal à 33 pour x=2x=2.
La fonction admet un minimum égal à 33 pour x=2x=2.
La fonction admet un maximum égal à 22 pour x=3x=3.
La fonction admet un minimum égal à 22 pour x=3x=3.

La fonction admet un minimum égal à $$3$$ pour $$x=2$$.

Explication

Comme (x−2)2(x-2)^2 est positif ou nul, la plus petite valeur de g(x)g(x) est obtenue lorsque ce carré vaut zéro, c’est-à-dire pour x=2x=2, et elle vaut alors 33. La parabole est ouverte vers le haut, ce qui exclut l’existence d’un maximum égal à 33.

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

Une fonction de la forme f(x)=ax2+bx+cf(x)=ax^2+bx+c avec a≠0a\ne0.

Quelle est la forme développée d'un trinôme du second degré ?

ax2+bx+cax^2+bx+c.

Quelle est la forme factorisée d'un trinôme du second degré ?

a(x−x1)(x−x2)a(x-x_1)(x-x_2).

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