QCM : Fonctions polynômes du second degré — 9 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle condition distingue une fonction polynôme de degré 2 d’une fonction de degré inférieur ?

Le coefficient de xx doit être non nul
Le terme constant doit être non nul
Le coefficient de x2x^2 doit être non nul
Les trois coefficients doivent être positifs

Le coefficient de $$x^2$$ doit être non nul

Explication

Une fonction polynôme de degré 2 s’écrit f(x)=ax2+bx+cf(x)=ax^2+bx+c avec a0a\ne0. Si a=0a=0, le terme en x2x^2 disparaît et l’expression est au plus du premier degré.

2. Quels sont les coefficients de la fonction f(x)=3x25x+4f(x)=3x^2-5x+4 ?

a=5a=-5, b=3b=3 et c=4c=4
a=3a=3, b=5b=-5 et c=4c=4
a=4a=4, b=5b=-5 et c=3c=3
a=3a=3, b=5b=5 et c=4c=-4

$$a=3$$, $$b=-5$$ et $$c=4$$

Explication

Dans l’écriture ax2+bx+cax^2+bx+c, on identifie directement a=3a=3, b=5b=-5 et c=4c=4. Le signe négatif appartient donc au coefficient de xx.

3. Quelle écriture caractérise la forme canonique d’un trinôme du second degré ?

a(xα)2+βa(x-\alpha)^2+\beta
a(xβ)2+αa(x-\beta)^2+\alpha
ax2+bx+cax^2+bx+c
a(x+β)2+αa(x+\beta)^2+\alpha

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

Explication

La forme canonique est de la forme f(x)=a(xα)2+βf(x)=a(x-\alpha)^2+\beta, avec α\alpha et β\beta réels. L’écriture ax2+bx+cax^2+bx+c correspond à la forme développée.

4. Pour f(x)=ax2+bx+cf(x)=ax^2+bx+c avec a0a\ne0, comment calcule-t-on le paramètre α\alpha de la forme canonique ?

α=b2a\alpha=\frac{b}{2a}
α=b2a\alpha=-\frac{b}{2a}
α=b24ac4a\alpha=-\frac{b^2-4ac}{4a}
α=2ab\alpha=-\frac{2a}{b}

$$\alpha=-\frac{b}{2a}$$

Explication

Le paramètre α\alpha est donné par b2a-\frac{b}{2a}. L’expression b24ac4a-\frac{b^2-4ac}{4a} correspond au paramètre β\beta, et non à l’abscisse α\alpha.

5. Si un trinôme est écrit sous la forme f(x)=a(xα)2+βf(x)=a(x-\alpha)^2+\beta, quelle est la valeur de f(α)f(\alpha) ?

a+βa+\beta
β\beta
aα2+βa\alpha^2+\beta
α\alpha

$$\beta$$

Explication

En remplaçant xx par α\alpha, le carré devient (αα)2=0\left(\alpha-\alpha\right)^2=0, donc il ne reste que β\beta. Ainsi, f(α)=βf(\alpha)=\beta.

6. Quelle succession d’opérations permet d’obtenir la forme canonique d’un trinôme ?

Diviser par aa, supprimer le terme en xx, puis ajouter cc
Développer le carré, supprimer le terme constant, puis factoriser aa
Regrouper les constantes, factoriser bb, puis développer le carré
Factoriser aa, compléter le carré, puis regrouper les constantes

Factoriser $$a$$, compléter le carré, puis regrouper les constantes

Explication

La méthode consiste à factoriser aa dans les deux premiers termes, à compléter le carré, puis à regrouper les constantes. Les autres démarches ne conservent pas correctement l’égalité avec le trinôme initial.

7. Quelle identité est utilisée pour compléter le carré dans un trinôme ax2+bx+cax^2+bx+c ?

x2+bax=(x+b2a)2+(b2a)2x^2+\frac{b}{a}x=\left(x+\frac{b}{2a}\right)^2+\left(\frac{b}{2a}\right)^2
x2+bax=(x+b2a)2(b2a)2x^2+\frac{b}{a}x=\left(x+\frac{b}{2a}\right)^2-\left(\frac{b}{2a}\right)^2
x2+bax=(xb2a)2+(b2a)2x^2+\frac{b}{a}x=\left(x-\frac{b}{2a}\right)^2+\left(\frac{b}{2a}\right)^2
x2+bax=(x+ba)2(b2a)2x^2+\frac{b}{a}x=\left(x+\frac{b}{a}\right)^2-\left(\frac{b}{2a}\right)^2

$$x^2+\frac{b}{a}x=\left(x+\frac{b}{2a}\right)^2-\left(\frac{b}{2a}\right)^2$$

Explication

La complétion du carré ajoute puis soustrait le carré de la moitié du coefficient de xx, ce qui donne l’identité indiquée. Le terme correctif doit être soustrait pour préserver l’égalité.

8. Quelle est la forme canonique du trinôme f(x)=2x2+5x+3f(x)=-2x^2+5x+3 ?

2(x54)2+498-2\left(x-\frac{5}{4}\right)^2+\frac{49}{8}
2(x+54)2+498-2\left(x+\frac{5}{4}\right)^2+\frac{49}{8}
2(x54)2+4982\left(x-\frac{5}{4}\right)^2+\frac{49}{8}
2(x54)2498-2\left(x-\frac{5}{4}\right)^2-\frac{49}{8}

$$-2\left(x-\frac{5}{4}\right)^2+\frac{49}{8}$$

Explication

En complétant le carré, on obtient f(x)=2(x54)2+498f(x)=-2\left(x-\frac{5}{4}\right)^2+\frac{49}{8}. Le signe positif dans la parenthèse modifierait l’abscisse du sommet, tandis que le coefficient directeur du terme carré reste négatif.

9. Quel est le sommet de la parabole représentative de f(x)=2x2+5x+3f(x)=-2x^2+5x+3 ?

(54,498)\left(\frac{5}{4},-\frac{49}{8}\right)
(54,498)\left(-\frac{5}{4},\frac{49}{8}\right)
(54,498)\left(\frac{5}{4},\frac{49}{8}\right)
(52,498)\left(\frac{5}{2},\frac{49}{8}\right)

$$\left(\frac{5}{4},\frac{49}{8}\right)$$

Explication

La forme canonique 2(x54)2+498-2\left(x-\frac{5}{4}\right)^2+\frac{49}{8} montre que le sommet a pour coordonnées (54,498)\left(\frac{5}{4},\frac{49}{8}\right). Le coefficient 2-2 indique l’ouverture vers le bas, mais ne change pas les coordonnées du sommet.

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Qu'est-ce qu'une fonction polynôme de degré 2 ?

Une fonction définie par f(x)=ax2+bx+cf(x)=ax^2+bx+c avec a0a\ne0.

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

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

La forme développée d'un trinôme du second degré est-elle unique ?

Oui, cette écriture est unique.

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