QCM : Fonctions trinômes du second degré — 18 questions

Questions et réponses du QCM

1. Laquelle des expressions peut représenter une fonction trinôme du second degré ?

f(x)=3x35x+1f(x)=3x^3-5x+1
f(x)=3x25x+1f(x)=3x^2-5x+1
f(x)=3x5f(x)=\frac{3}{x}-5
f(x)=3x5f(x)=3x-5

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

Explication

Une fonction trinôme du second degré possède la forme ax2+bx+cax^2+bx+c avec a0a\neq0. L’expression affine ne contient pas de terme en x2x^2, tandis que les deux autres ne sont pas des trinômes du second degré.

2. Quelle écriture correspond à la forme canonique d’une fonction trinôme ?

f(x)=a(xα)(xβ)f(x)=a(x-\alpha)(x-\beta)
f(x)=ax2+bx+cf(x)=ax^2+bx+c
f(x)=a(xβ)2+αf(x)=a(x-\beta)^2+\alpha
f(x)=a(xα)2+βf(x)=a(x-\alpha)^2+\beta

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

Explication

La forme canonique est a(xα)2+βa(x-\alpha)^2+\beta, ce qui met en évidence les paramètres liés au sommet. La forme ax2+bx+cax^2+bx+c est développée et la forme avec deux facteurs est factorisée.

3. Quelle est la forme canonique de f(x)=x24x+3f(x)=x^2-4x+3 ?

f(x)=(x2)21f(x)=(x-2)^2-1
f(x)=(x3)21f(x)=(x-3)^2-1
f(x)=(x+2)21f(x)=(x+2)^2-1
f(x)=(x2)2+1f(x)=(x-2)^2+1

$$f(x)=(x-2)^2-1$$

Explication

En complétant le carré, on obtient x24x+3=(x2)21x^2-4x+3=(x-2)^2-1. Les autres expressions modifient le signe ou la constante et ne développent donc pas le trinôme donné.

4. Quelle est la nature de la courbe représentative d’une fonction trinôme du second degré ?

Un cercle
Une parabole
Une droite
Une hyperbole

Une parabole

Explication

La courbe représentative d’une fonction trinôme du second degré est une parabole. Une droite correspond notamment à une fonction affine, tandis qu’un cercle ou une hyperbole ne caractérisent pas ce type de fonction.

5. Pour la fonction f(x)=2(x3)25f(x)=2(x-3)^2-5, quelles sont les coordonnées du sommet et l’équation de l’axe de symétrie ?

Sommet S(3,5)S(3,-5) et axe x=3x=3
Sommet S(2,5)S(2,-5) et axe x=2x=2
Sommet S(3,5)S(-3,5) et axe x=3x=-3
Sommet S(3,5)S(3,5) et axe x=5x=-5

Sommet $$S(3,-5)$$ et axe $$x=3$$

Explication

Dans la forme canonique a(xα)2+βa(x-\alpha)^2+\beta, le sommet est (α,β)\left(\alpha,\beta\right) et l’axe est x=αx=\alpha. Ici, α=3\alpha=3 et β=5\beta=-5, donc le sommet et l’axe sont ceux indiqués.

6. Que peut-on déduire du signe de aa pour une fonction trinôme ?

Si a>0a>0, la parabole est tournée vers le haut et la fonction admet un minimum.
Si a<0a<0, la parabole est tournée vers le haut et la fonction admet un minimum.
Si a>0a>0, la parabole est tournée vers le bas et la fonction admet un maximum.
Si a=0a=0, la parabole est tournée vers le haut et la fonction admet un minimum.

Si $$a>0$$, la parabole est tournée vers le haut et la fonction admet un minimum.

Explication

Un coefficient directeur du terme quadratique positif donne une parabole tournée vers le haut, avec un minimum au sommet. Lorsque a<0a<0, la parabole est tournée vers le bas et possède un maximum.

7. Pour déterminer les variations de f(x)=2(x+1)2+4f(x)=-2(x+1)^2+4, quelle démarche faut-il suivre ?

Développer l’expression puis comparer directement les coefficients constants et linéaires.
Repérer l’abscisse du sommet puis utiliser le signe négatif de aa pour trouver décroissance et croissance.
Repérer l’ordonnée du sommet puis utiliser le signe positif supposé de aa pour trouver les intervalles.
Factoriser l’expression puis appliquer la propriété du produit nul aux variations.

Repérer l’abscisse du sommet puis utiliser le signe négatif de $$a$$ pour trouver décroissance et croissance.

Explication

La forme canonique donne l’abscisse du sommet, ici x=1x=-1, et le signe a<0a<0 indique une croissance avant le sommet puis une décroissance après celui-ci. La propriété du produit nul sert à résoudre une équation, pas à établir directement les variations.

8. Comment obtient-on l’image d’un nombre par une fonction ?

On cherche les valeurs de xx qui donnent une sortie fixée.
On résout une équation dont l’inconnue est la valeur de sortie.
On remplace xx par ce nombre dans l’expression de la fonction.
On lit l’abscisse du point correspondant sur la courbe.

On remplace $$x$$ par ce nombre dans l’expression de la fonction.

Explication

L’image d’un nombre s’obtient en remplaçant la variable xx par ce nombre, puis en calculant la valeur obtenue. Chercher les valeurs de xx associées à une sortie donnée revient plutôt à déterminer des antécédents.

9. Que signifie qu’un nombre xx est un antécédent de yy par une fonction ff ?

Il représente la valeur de sortie associée à yy.
Il vérifie f(x)=yf(x)=y.
Il est obtenu en calculant f(y)f(y).
Il correspond à l’ordonnée du point d’abscisse yy.

Il vérifie $$f(x)=y$$.

Explication

Un antécédent de yy est une valeur d’entrée xx dont l’image est yy, ce qui s’écrit f(x)=yf(x)=y. Calculer f(y)f(y) consiste au contraire à chercher l’image de yy.

10. Pourquoi la forme factorisée est-elle particulièrement utile pour résoudre f(x)=0f(x)=0 ?

Elle transforme toute équation en une fonction affine.
Elle permet d’appliquer directement la propriété du produit nul.
Elle donne directement l’ordonnée du sommet de la parabole.
Elle permet de lire l’axe de symétrie sans effectuer de calcul.

Elle permet d’appliquer directement la propriété du produit nul.

Explication

Sous forme factorisée, l’équation f(x)=0f(x)=0 devient un produit égal à zéro, ce qui permet d’utiliser la propriété du produit nul. La forme canonique est davantage adaptée à l’étude du sommet et de l’axe de symétrie.

11. Pour un trinôme f(x)=ax2+bx+cf(x)=ax^2+bx+c, quelle expression permet de calculer le discriminant ?

Δ=b2+4ac\Delta=b^2+4ac
Δ=2b4ac\Delta=2b-4ac
Δ=b24ac\Delta=b^2-4ac
Δ=a24bc\Delta=a^2-4bc

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

Explication

Le discriminant d’un trinôme s’obtient avec la formule Δ=b24ac\Delta=b^2-4ac. L’expression utilisant les paramètres de la forme canonique ne correspond pas au calcul du discriminant.

12. Combien de solutions réelles distinctes possède une équation du second degré lorsque Δ>0\Delta>0 ?

Une infinité de solutions réelles
Aucune solution réelle
Une solution réelle double
Deux solutions réelles distinctes

Deux solutions réelles distinctes

Explication

Un discriminant strictement positif indique que l’équation possède deux racines réelles différentes. Lorsque le discriminant est nul, les deux racines se confondent en une solution double.

13. Quelle conclusion peut-on tirer d’une équation du second degré dont le discriminant vérifie Δ=0\Delta=0 ?

Elle ne possède aucune solution réelle
Elle possède une solution réelle double
Elle possède deux solutions réelles distinctes
Elle possède deux solutions complexes distinctes

Elle possède une solution réelle double

Explication

Lorsque le discriminant est nul, les deux racines réelles coïncident, ce qui donne une solution réelle double. Deux solutions réelles distinctes correspondent à un discriminant strictement positif.

14. Que peut-on conclure pour une équation du second degré lorsque Δ<0\Delta<0 ?

Elle possède une seule solution réelle simple
Elle possède une solution réelle double
Elle ne possède aucune solution réelle
Elle possède deux solutions réelles distinctes

Elle ne possède aucune solution réelle

Explication

Un discriminant négatif signifie que l’équation n’a pas de racine dans l’ensemble des nombres réels. Une solution double apparaît plutôt lorsque le discriminant est nul.

15. Quelles étapes permettent de déterminer le signe d’un trinôme ?

Rechercher son discriminant, construire le tableau de variations et utiliser le signe de cc
Rechercher ses racines, construire le tableau de signes et utiliser le signe de aa
Calculer son sommet, construire le tableau de variations et utiliser le signe de bb
Calculer ses coefficients, construire le tableau de valeurs et utiliser le signe de Δ\Delta

Rechercher ses racines, construire le tableau de signes et utiliser le signe de $$a$$

Explication

L’étude du signe d’un trinôme repose sur ses racines et sur le signe du coefficient directeur aa, reportés dans un tableau de signes. Le sommet intervient plutôt dans l’étude des variations, qui répond à une autre question.

16. Pour résoudre une inéquation, quelle démarche faut-il appliquer après avoir transformé l’expression ?

Étudier ses variations et retenir les abscisses de son sommet
Calculer sa forme canonique et retenir les coefficients positifs
Étudier son signe et retenir les intervalles compatibles avec l’inégalité
Comparer ses deux coefficients et retenir les valeurs du discriminant

Étudier son signe et retenir les intervalles compatibles avec l’inégalité

Explication

Résoudre une inéquation revient à étudier le signe de l’expression, puis à sélectionner les intervalles où elle respecte la relation demandée. Le sommet ne suffit pas à déterminer les solutions d’une inéquation.

17. Pour comparer la position de deux courbes représentatives de ff et gg, quelle quantité faut-il étudier ?

Le signe de la somme f(x)+g(x)f(x)+g(x)
La différence entre les coefficients directeurs
Le signe de la différence f(x)g(x)f(x)-g(x)
Le produit des valeurs f(x)g(x)f(x)g(x)

Le signe de la différence $$f(x)-g(x)$$

Explication

Le signe de f(x)g(x)f(x)-g(x) indique directement la position relative des deux courbes : une différence positive place la courbe de ff au-dessus de celle de gg. La somme ou le produit des valeurs ne donne pas cette comparaison graphique.

18. Dans une étude économique, comment détermine-t-on les périodes pendant lesquelles une entreprise est bénéficiaire ?

On soustrait la recette du coût total, puis on étudie le signe du coût
On calcule recette moins coût total, puis on étudie le signe du bénéfice
On additionne recette et coût total, puis on étudie le signe de la recette
On divise le coût total par la recette, puis on compare le quotient à zéro

On calcule recette moins coût total, puis on étudie le signe du bénéfice

Explication

Le bénéfice est défini par la différence entre la recette et le coût total, soit recette moins coût total, et l’entreprise est bénéficiaire lorsque cette différence est positive. Soustraire la recette du coût inverse le signe et conduit à une interprétation opposée.

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

f(x)=ax2+bx+cf(x)=ax^2+bx+c avec a0a\neq0.

Comment s'écrit la forme canonique d'une fonction trinôme ?

f(x)=a(xα)2+βf(x)=a(x-\alpha)^2+\beta.

Quelle est la forme canonique de f(x)=x24x+3f(x)=x^2-4x+3 ?

f(x)=(x2)21f(x)=(x-2)^2-1.

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