QCM : Fractions et puissances (23 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Pour calculer 38+25\frac{3}{8}+\frac{2}{5} en utilisant la méthode qui consiste à additionner les numérateurs, quelle étape faut-il effectuer d’abord ?

Écrire les deux fractions avec le même dénominateur
Multiplier les numérateurs et les dénominateurs entre eux
Écrire les fractions avec des numérateurs identiques
Additionner les numérateurs et les dénominateurs séparément

Écrire les deux fractions avec le même dénominateur

Explication

Pour additionner des fractions par la règle usuelle, il faut d’abord les écrire avec le même dénominateur. Additionner séparément les dénominateurs ou multiplier les fractions correspond à d’autres opérations.

2. Quelle est la différence 1113−413\frac{11}{13}-\frac{4}{13} ?

1513\frac{15}{13}
79\frac{7}{9}
713\frac{7}{13}
70\frac{7}{0}

$$\frac{7}{13}$$

Explication

Lorsque les dénominateurs sont identiques, on soustrait les numérateurs et on conserve le dénominateur : 11−4=711-4=7, donc le résultat est 713\frac{7}{13}. Le résultat 79\frac{7}{9} vient de la soustraction erronée des dénominateurs, tandis que 1513\frac{15}{13} correspond à une addition des numérateurs.

3. Une recette utilise 37\frac{3}{7} d’une mesure pour chaque portion. Quelle quantité faut-il pour 4 portions ?

328\frac{3}{28} de mesure
77\frac{7}{7} de mesure
1228\frac{12}{28} de mesure
127\frac{12}{7} de mesure

$$\frac{12}{7}$$ de mesure

Explication

Multiplier un nombre entier par une fraction revient à multiplier le numérateur par cet entier et à conserver le dénominateur : 4×37=4×37=1274\times\frac{3}{7}=\frac{4\times3}{7}=\frac{12}{7}. 328\frac{3}{28} multiplie à tort le dénominateur, et 1228\frac{12}{28} multiplie les deux termes.

4. Pour un réel non nul xx, quelle valeur obtient-on en calculant x−3x^{-3} ?

1x3\frac{1}{x^3}
−x3-x^3
x3x^3
11

$$\frac{1}{x^3}$$

Explication

Un exposant négatif indique l’inverse de la puissance correspondante : x−3=1x3x^{-3}=\frac{1}{x^3}. −x3-x^3 confond signe négatif et exposant négatif, tandis que x3x^3 oublie de prendre l’inverse.

5. Une expression contient le produit 74×737^4\times7^3. Quelle puissance de 7 lui est égale ?

777^7
14714^7
717^1
7127^{12}

$$7^7$$

Explication

Pour multiplier des puissances de même base, on additionne les exposants : 74×73=74+3=777^4\times7^3=7^{4+3}=7^7. 7127^{12} provient de la multiplication des exposants et 717^1 de leur soustraction.

6. Un nombre est écrit en notation scientifique sous la forme 3,6×1083{,}6\times10^8. Quel est son ordre de grandeur selon la règle applicable lorsque le coefficient est compris entre 1 et 5 ?

10910^9
10810^8
3,63{,}6
10710^7

$$10^8$$

Explication

Comme 1≤3,6<51\leq3{,}6<5, l’ordre de grandeur de 3,6×1083{,}6\times10^8 est 10810^8. 10910^9 applique le cas des coefficients au moins égaux à 5, et 10710^7 prend une puissance inférieure.

7. Quelle est la valeur de 26×2225\frac{2^6\times2^2}{2^5} ?

212=40962^{12}=4096
213=81922^{13}=8192
23=82^3=8
2−3=182^{-3}=\frac{1}{8}

$$2^3=8$$

Explication

On additionne les exposants dans le produit puis on soustrait celui du dénominateur : 26×2225=26+2−5=23=8\frac{2^6\times2^2}{2^5}=2^{6+2-5}=2^3=8. 2132^{13} additionne l’exposant du dénominateur, et 2−32^{-3} inverse à tort l’ordre de la soustraction.

8. Pour exprimer yy en fonction de xx dans l’égalité 5x+2y=115x+2y=11, quelle opération faut-il effectuer après avoir soustrait 5x5x aux deux membres ?

Diviser les deux membres par 5
Ajouter 5x aux deux membres
Diviser les deux membres par 2
Diviser uniquement le membre de gauche par 2

Diviser les deux membres par 2

Explication

Pour isoler yy, on conserve l’égalité en appliquant les mêmes opérations aux deux membres : après la soustraction de 5x5x, on divise par le coefficient de yy, soit 2. Diviser par 5 confond les coefficients, tandis qu’ajouter 5x5x ou ne modifier qu’un membre ne permet pas l’isolement correct.

9. À partir de 4x−3y=94x-3y=9, quelle expression de xx en fonction de yy obtient-on en isolant xx ?

x=9+3y3x=\frac{9+3y}{3}
x=94x=\frac{9}{4}
x=9+3y4x=\frac{9+3y}{4}
x=9−3y4x=\frac{9-3y}{4}

$$x=\frac{9+3y}{4}$$

Explication

On ajoute 3y3y aux deux membres, puis on divise par 4, ce qui donne x=9+3y4x=\frac{9+3y}{4}. Le signe moins inverse le déplacement du terme, le dénominateur 3 utilise le mauvais coefficient et 94\frac94 omet le terme en yy.

10. En développant 3(2x−5)3(2x-5), quelle expression obtient-on ?

6x−156x-15
6x+156x+15
6x−56x-5
6x2−156x^2-15

$$6x-15$$

Explication

La distributivité multiplie 3 par chacun des termes : 3×2x=6x3\times2x=6x et 3×(−5)=−153\times(-5)=-15. L’expression 6x−56x-5 oublie un facteur, 6x+156x+15 perd le signe négatif et 6x2−156x^2-15 transforme à tort le terme en xx.

11. Quelle expression développée est égale à (x−4)2(x-4)^2 ?

x2+8x+16x^2+8x+16
x2−8x+16x^2-8x+16
x2+16x^2+16
x2−16x^2-16

$$x^2-8x+16$$

Explication

L’identité (a−b)2=a2−2ab+b2(a-b)^2=a^2-2ab+b^2 donne ici x2−8x+16x^2-8x+16. Le signe positif dans le terme double correspond au carré d’une somme, x2−16x^2-16 est une différence de carrés et x2+16x^2+16 omet le terme double.

12. Pour l’expression affine g(x)=4x−12g(x)=4x-12, quelle valeur de xx l’annule ?

33
−3-3
−12-12
44

$$3$$

Explication

On résout 4x−12=04x-12=0, donc x=124=3x=\frac{12}{4}=3. −3-3 inverse le signe, −12-12 omet la division par 4 et 44 reprend le coefficient.

13. Une fonction affine a un coefficient directeur positif et s’annule en x=2x=2. Quel est son signe de part et d’autre de ce zéro ?

Négatif avant 2, positif après 2
Positif avant 2, négatif après 2
Négatif avant 2, négatif après 2
Positif avant 2, positif après 2

Négatif avant 2, positif après 2

Explication

Avec un coefficient directeur positif, une fonction affine est négative avant son zéro et positive après. Le signe décroissant correspond au cas d’un coefficient négatif, tandis que les deux autres réponses ignorent le changement de signe.

14. Pour étudier le signe de P(x)=(x+3)(2−x)P(x)=(x+3)(2-x), quelle démarche permet de construire correctement le tableau de signes ?

Trouver chaque zéro, les ordonner, étudier les facteurs puis appliquer la règle des signes
Trouver chaque zéro, les ordonner à rebours, puis multiplier les signes des facteurs
Étudier directement le produit, puis repérer ses zéros dans l’expression développée
Étudier les facteurs, puis additionner leurs signes entre les valeurs d’annulation

Trouver chaque zéro, les ordonner, étudier les facteurs puis appliquer la règle des signes

Explication

Il faut repérer les zéros des facteurs, les ranger dans l’ordre croissant, établir le signe de chaque facteur et appliquer la règle des signes du produit. L’étude directe omet les étapes par facteur, l’ordre décroissant ne respecte pas le tableau attendu et l’addition ne donne pas le signe d’un produit.

15. Dans l’équation 5x+0=05x+0=0, quelle est l’unique solution ?

x=0x=0
x=−5x=-5
x=5x=5
Tout réel

$$x=0$$

Explication

Lorsque le coefficient de xx est non nul et le terme constant nul, l’unique solution est x=0x=0. −5-5 et 55 confondent coefficient et solution, tandis que l’équation n’est pas une identité valable pour tout réel.

16. Après simplification d’une équation, Lina obtient 0=00=0, tandis que Sami obtient 4=04=0. Quels ensembles de solutions correspondent à leurs équations respectives ?

Pour Lina, S=∅S=\varnothing ; pour Sami, S=RS=\mathbb{R}
Pour Lina, S=RS=\mathbb{R} ; pour Sami, S={4}S=\{4\}
Pour Lina, S=RS=\mathbb{R} ; pour Sami, S=∅S=\varnothing
Pour Lina, S={0}S=\{0\} ; pour Sami, S=∅S=\varnothing

Pour Lina, $$S=\mathbb{R}$$ ; pour Sami, $$S=\varnothing$$

Explication

L’égalité 0=00=0 est toujours vraie, donc toutes les valeurs réelles conviennent ; 4=04=0 est impossible, donc aucune valeur ne convient. L’ensemble vide ne correspond pas à une identité, et une égalité impossible ne peut avoir de solution unique.

17. Dans R\mathbb R, combien de solutions l’équation x2=−9x^2=-9 possède-t-elle ?

Une solution réelle, x=0x=0
Une solution réelle, x=3x=3
Deux solutions réelles, x=3x=3 et x=−3x=-3
Aucune solution réelle

Aucune solution réelle

Explication

Un carré réel ne peut pas être négatif : lorsque a<0a<0, l’équation x2=ax^2=a n’a pas de solution réelle. La valeur positive ignore le signe négatif, les deux racines supposent à tort a>0a>0, et zéro correspond au cas a=0a=0.

18. Pour résoudre 12x=3\frac{12}{x}=3 avec x∈R∗x\in\mathbb R^*, quelle est la solution ?

S={14}S=\{\frac14\}
S={4}S=\{4\}
S={9}S=\{9\}
S={0,4}S=\{0,4\}

$$S=\{4\}$$

Explication

En multipliant par xx, on obtient 12=3x12=3x, donc x=12/3=4x=12/3=4 et S={4}S=\{4\}. Le réciproque inverse le quotient, 9 résulte d’une opération incorrecte, et zéro est exclu du domaine.

19. Un produit A⋅BA\cdot B vaut zéro. Quelle condition équivalente doit être satisfaite ?

La somme des deux facteurs est nulle
Les deux facteurs sont nuls
Au moins un des facteurs est nul
Les deux facteurs sont de même signe

Au moins un des facteurs est nul

Explication

Un produit est nul si et seulement si au moins un facteur est nul : A=0A=0 ou B=0B=0. Exiger que les deux soient nuls est trop restrictif; le signe commun et la somme n’établissent pas cette équivalence.

20. Pour résoudre (x−4)(2x+6)=0 (x-4)(2x+6)=0 , quelle démarche permet de déterminer les solutions ?

Résoudre x−4=0x-4=0 ou 2x+6=02x+6=0
Résoudre x−4=2x+6x-4=2x+6
Résoudre x−4=0x-4=0 et 2x+6=02x+6=0 simultanément
Résoudre x=0x=0 ou 2x=02x=0

Résoudre $$x-4=0$$ ou $$2x+6=0$$

Explication

La méthode du produit nul consiste à annuler chaque facteur à tour de rôle : x−4=0x-4=0 ou 2x+6=02x+6=0. Résoudre simultanément les deux équations est trop restrictif; annuler les constantes ou égaler les facteurs ne suit pas la règle.

21. On sait que −4<6-4<6. Après avoir multiplié les deux membres par 33, quelle inégalité obtient-on ?

−1<2-1<2
−4<18-4<18
−12<18-12<18
−12>18-12>18

$$-12<18$$

Explication

Multiplier les deux membres par un nombre strictement positif conserve le sens de l’inégalité : −4×3<6×3-4\times3<6\times3. Inverser le sens confond le facteur positif avec un facteur négatif, ne modifier qu’un membre oublie l’opération sur les deux membres, et ajouter le facteur remplace la multiplication par une addition.

22. L’inégalité 2<72<7 est divisée de part et d’autre par −5-5. Quel résultat respecte la règle de transformation ?

2>−752>-\frac75
−25<−75-\frac25<-\frac75
−25>−75-\frac25>-\frac75
−10>−35-10>-35

$$-\frac25>-\frac75$$

Explication

Diviser les deux membres par un nombre strictement négatif inverse le sens : 25>75\frac25>\frac75 après division par −5-5, soit −25>−75-\frac25>-\frac75. Conserver le sens oublie cette inversion, diviser un seul membre ne préserve pas l’équivalence, et multiplier par −5-5 applique une autre opération.

23. Pour résoudre −3x+4≤10-3x+4\le 10, quelle démarche applique correctement les techniques de résolution d’une équation tout en respectant les règles des inégalités ?

Soustraire 44 du membre de gauche, puis diviser par −3-3 en inversant le sens
Soustraire 44 des deux membres, puis diviser par −3-3 en inversant le sens
Soustraire 44 des deux membres, puis diviser par 33 en inversant le sens
Soustraire 44 des deux membres, puis diviser par −3-3 en conservant le sens

Soustraire $$4$$ des deux membres, puis diviser par $$-3$$ en inversant le sens

Explication

On soustrait d’abord 44 des deux membres, ce qui donne −3x≤6-3x\le6, puis on divise par −3-3 et l’on inverse le sens pour obtenir x≥−2x\ge-2. Conserver le sens lors d’une division négative oublie la règle d’inversion; modifier un seul membre ne maintient pas l’inégalité équivalente; diviser par 33 change le coefficient de façon incorrecte.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 59 flashcards sur Fractions et puissances.

Quelle condition faut-il respecter pour additionner ou soustraire deux fractions ?

Les écrire avec le même dénominateur.

Comment additionner deux fractions de même dénominateur ?

ab+cb=a+cb\frac{a}{b}+\frac{c}{b}=\frac{a+c}{b}

Comment multiplier deux fractions ?

ab×cd=acbd\frac{a}{b}\times\frac{c}{d}=\frac{ac}{bd}

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