QCM : Fonctions polynômes du second degré (11 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quelle condition distingue la forme développée d’un polynôme du second degré d’une expression polynomiale de degré inférieur ?

Le coefficient de x2x^2 est réel et non nul.
Le terme constant est différent de zéro.
Le coefficient de xx est réel et non nul.
Les trois coefficients sont nécessairement non nuls.

Le coefficient de $$x^2$$ est réel et non nul.

Explication

Dans f(x)=ax2+bx+cf(x)=ax^2+bx+c, le coefficient aa doit être réel et non nul pour que la fonction soit du second degré. Une fonction affine peut avoir un coefficient de xx non nul, mais cela ne lui donne pas un terme en x2x^2.

2. Sur la représentation graphique d’une fonction, que désignent les racines ?

Les abscisses des points où la courbe coupe l’axe des ordonnées.
Les ordonnées des sommets de la courbe représentative.
Les ordonnées des points où la courbe coupe l’axe des abscisses.
Les abscisses des points où la courbe coupe l’axe des abscisses.

Les abscisses des points où la courbe coupe l’axe des abscisses.

Explication

Une racine se lit sur l’axe horizontal : c’est l’abscisse d’un point où la courbe rencontre l’axe des abscisses. Les ordonnées des intersections avec cet axe valent zéro, mais ne donnent pas les racines.

3. Un trinôme de coefficient dominant aa possède deux racines distinctes x1x_1 et x2x_2 ; quelle factorisation lui correspond ?

a(x+x1)(x+x2)a(x+x_1)(x+x_2)
a(x−x1)(x−x2)a(x-x_1)(x-x_2)
a(x−x1)+(x−x2)a(x-x_1)+(x-x_2)
(x−x1)(x−x2)+a(x-x_1)(x-x_2)+a

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

Explication

Avec deux racines distinctes, chaque facteur linéaire s’annule pour l’une des racines, et le facteur aa conserve le coefficient dominant du trinôme. Des facteurs contenant x+x1x+x_1 et x+x2x+x_2 s’annuleraient aux opposés des racines.

4. Un trinôme ax2+bx+cax^2+bx+c a pour racines x1x_1 et x2x_2 ; quelles relations permettent de retrouver leur somme et leur produit à partir des coefficients ?

x1+x2=−bax_1+x_2=-\frac{b}{a} et x1x2=cax_1x_2=\frac{c}{a}
x1+x2=cax_1+x_2=\frac{c}{a} et x1x2=bax_1x_2=\frac{b}{a}
x1+x2=−cax_1+x_2=-\frac{c}{a} et x1x2=bax_1x_2=\frac{b}{a}
x1+x2=bax_1+x_2=\frac{b}{a} et x1x2=−cax_1x_2=-\frac{c}{a}

$$x_1+x_2=-\frac{b}{a}$$ et $$x_1x_2=\frac{c}{a}$$

Explication

La somme des racines vaut l’opposé du quotient de bb par aa, tandis que leur produit vaut le quotient de cc par aa. Le signe négatif concerne la somme, pas le produit.

5. Que désigne le discriminant d’un trinôme f(x)=ax2+bx+cf(x)=ax^2+bx+c ?

Le réel Δ=f(−b2a)\Delta=f\left(-\frac{b}{2a}\right) qui donne l’ordonnée du sommet.
Le réel Δ=ac−b2\Delta=ac-b^2 calculé à partir de ses coefficients.
Le réel Δ=b2−4ac\Delta=b^2-4ac calculé à partir de ses coefficients.
Le réel Δ=−b2a\Delta=-\frac{b}{2a} qui donne l’abscisse du sommet.

Le réel $$\Delta=b^2-4ac$$ calculé à partir de ses coefficients.

Explication

Le discriminant est défini par Δ=b2−4ac\Delta=b^2-4ac et permet notamment de distinguer le nombre de racines réelles du trinôme. L’expression −b2a-\frac{b}{2a} correspond à l’abscisse du sommet, et non au discriminant.

6. Pour une parabole dont le sommet est S(α;β)S(\alpha;\beta) et dont le coefficient aa est négatif, quelle propriété caractérise la valeur de la fonction au sommet ?

La fonction atteint un minimum égal à β\beta pour x=αx=\alpha.
La fonction atteint un minimum égal à α\alpha pour x=βx=\beta.
La fonction atteint un maximum égal à β\beta pour x=αx=\alpha.
La fonction atteint un maximum égal à α\alpha pour x=βx=\beta.

La fonction atteint un maximum égal à $$\beta$$ pour $$x=\alpha$$.

Explication

Lorsque a<0a<0, la parabole est tournée vers le bas et la fonction atteint son maximum au sommet, de valeur β\beta pour x=αx=\alpha. Un minimum au sommet correspond au cas où a>0a>0.

7. Quel est le rôle du discriminant dans la résolution de l’équation ax2+bx+c=0ax^2+bx+c=0 ?

Calculer directement l’ordonnée du sommet de la parabole
Déterminer le nombre de solutions réelles selon son signe
Indiquer si la parabole admet un minimum ou un maximum
Fournir la somme et le produit des racines à partir des coefficients

Déterminer le nombre de solutions réelles selon son signe

Explication

Le signe du discriminant permet de savoir si l’équation possède zéro, une ou deux solutions réelles. L’ordonnée du sommet se détermine à partir de la forme canonique, et non du discriminant seul.

8. Comment la factorisation réelle d’un trinôme varie-t-elle entre un discriminant nul et un discriminant strictement positif ?

Avec un discriminant nul, il s’écrit comme un carré de facteur ; avec un discriminant positif, comme le produit de deux facteurs associés aux racines.
Avec un discriminant nul, il n’a pas de factorisation réelle ; avec un discriminant positif, il s’écrit comme un carré de facteur.
Avec un discriminant nul, il est le produit de deux facteurs distincts ; avec un discriminant positif, il s’écrit comme un carré de facteur.
Avec un discriminant nul, il s’écrit comme un carré de facteur ; avec un discriminant positif, il n’a pas de factorisation réelle.

Avec un discriminant nul, il s’écrit comme un carré de facteur ; avec un discriminant positif, comme le produit de deux facteurs associés aux racines.

Explication

Lorsque le discriminant est nul, le trinôme possède une racine double et se factorise sous la forme d’un carré ; lorsqu’il est positif, il possède deux racines et deux facteurs correspondants. L’absence de factorisation réelle concerne un discriminant négatif, et non un discriminant nul.

9. Quel effet le signe de aa produit-il sur le signe d’un trinôme ayant deux racines réelles distinctes, entre ces racines ?

Le trinôme y est nul sur tout l’intervalle.
Le trinôme y change de signe à chaque point de l’intervalle.
Le trinôme y conserve le signe de aa.
Le trinôme y prend le signe opposé à celui de aa.

Le trinôme y prend le signe opposé à celui de $$a$$.

Explication

Entre ses deux racines distinctes, le trinôme prend le signe de −a-a, tandis qu’à l’extérieur il prend celui de aa. Le signe de aa décrit donc les intervalles extérieurs, et non l’intervalle entre les racines.

10. Pour vérifier par le calcul si un réel donné est une racine de f(x)=ax2+bx+cf(x)=ax^2+bx+c, que faut-il faire ?

Comparer ce réel au coefficient aa et vérifier qu’ils sont opposés
Remplacer xx par ce réel et vérifier que la valeur obtenue est nulle
Calculer la somme des coefficients et vérifier qu’elle vaut zéro
Repérer la valeur de la fonction à l’endroit où sa courbe atteint son sommet

Remplacer $$x$$ par ce réel et vérifier que la valeur obtenue est nulle

Explication

Un réel est une racine si son image par la fonction vaut zéro ; on le substitue donc à xx dans l’expression de ff. Repérer le sommet ne vérifie pas en soi qu’un réel donné annule la fonction.

11. Pour les racines x1x_1 et x2x_2 d’un trinôme du second degré, quelle propriété relie leur produit au terme constant et au coefficient dominant ?

Leur produit est égal au quotient du terme constant par le coefficient dominant.
Leur produit est égal à l’opposé du quotient du terme constant par le coefficient dominant.
Leur produit est égal au quotient du coefficient dominant par le terme constant.
Leur produit est égal à l’opposé du quotient du coefficient dominant par le terme constant.

Leur produit est égal au quotient du terme constant par le coefficient dominant.

Explication

Le produit des racines est x1x2=cax_1x_2=\frac{c}{a}, où cc est le terme constant et aa le coefficient dominant. L’opposé de ce quotient intervient dans d’autres relations possibles, mais pas dans celle du produit.

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Quelle est la forme développée d’une fonction polynôme du second degré ?

ax2+bx+cax^2+bx+c, avec a,b,c∈Ra,b,c\in\mathbb{R} et a≠0a\ne0.

Comment factoriser f(x)=ax2+bx+cf(x)=ax^2+bx+c si ses racines distinctes sont x1x_1 et x2x_2 ?

f(x)=a(x−x1)(x−x2)f(x)=a(x-x_1)(x-x_2)

Pour f(x)=2x2+4x−6f(x)=2x^2+4x-6, pourquoi 11 est-elle une racine ?

Parce que f(1)=0f(1)=0.

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