QCM : Géométrie et calcul littéral (10 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Un cylindre de rayon 22 cm et de hauteur 77 cm est rempli d’eau. Quelle formule donne le volume d’eau qu’il peut contenir ?

2π×2×72\pi\times 2\times 7 cm²
π×22×73\frac{\pi\times 2^2\times 7}{3} cm³
4π×224\pi\times 2^2 cm²
π×22×7\pi\times 2^2\times 7 cm³

$$\pi\times 2^2\times 7$$ cm³

Explication

Le volume d’un cylindre est l’aire de sa base circulaire, πr2\pi r^2, multipliée par sa hauteur. L’expression 2πrh2\pi rh calcule son aire latérale, et non l’espace qu’il peut contenir.

2. Une sphère de centre O et de rayon 5 cm est coupée par un plan situé à 3 cm de O. Quel est le rayon du cercle de section ?

4 cm
8 cm
5 cm
3 cm

4 cm

Explication

Le triangle OHA est rectangle en H, donc le théorème de Pythagore donne HA=52−32=4 cmHA=\sqrt{5^2-3^2}=4\text{ cm}. La distance du centre au plan correspond à OH, pas au rayon du cercle de section.

3. Dans une section plane d’une sphère, le rayon de la sphère mesure 13 cm et la distance du centre au plan mesure 5 cm. Quelle relation permet de trouver le rayon du cercle de section ?

Le rayon de section est 132+52\sqrt{13^2+5^2}
Le rayon de section est 13−513-5
Le rayon de section est 132−52\sqrt{13^2-5^2}
Le rayon de section est 13+513+5

Le rayon de section est $$\sqrt{13^2-5^2}$$

Explication

Le rayon de la sphère, la distance du centre au plan et le rayon de section forment un triangle rectangle, d’où r=132−52r=\sqrt{13^2-5^2}. Additionner les carrés correspondrait à une mauvaise application du théorème de Pythagore dans cette configuration.

4. Une sphère et une boule ont le même rayon. Quelle grandeur mesure l’espace occupé par la boule ?

Son volume, calculé par πr2h\pi r^2h
Son aire latérale, calculée par 2πrh2\pi rh
Son volume, calculé par 4πr33\frac{4\pi r^3}{3}
Son aire, calculée par 4πr24\pi r^2

Son volume, calculé par $$\frac{4\pi r^3}{3}$$

Explication

Le volume de la boule mesure l’espace qu’elle occupe et se calcule par 4πr33\frac{4\pi r^3}{3}. La formule 4πr24\pi r^2 concerne la surface de la sphère, pas le volume de la boule.

5. Que signifie développer une expression ?

Remplacer une lettre par une valeur numérique
Transformer une somme en un produit
Réduire une fraction à sa forme la plus simple
Transformer un produit en une somme

Transformer un produit en une somme

Explication

Développer consiste à transformer un produit en une somme. Transformer une somme en un produit correspond plutôt à une factorisation.

6. Quelle décomposition en facteurs premiers correspond à 588588 ?

2×3×732\times3\times7^3
22×3×722^2\times3\times7^2
22×32×72^2\times3^2\times7
23×3×72^3\times3\times7

$$2^2\times3\times7^2$$

Explication

On peut écrire 588=4×147=22×3×72588=4\times147=2^2\times3\times7^2, ce qui ne fait intervenir que des facteurs premiers. La décomposition 22×32×72^2\times3^2\times7 donne un produit différent et ne vaut pas 588588.

7. Pour calculer l’aire d’un triangle de base 88 cm et de hauteur 55 cm, quelle opération faut-il effectuer ?

2×(8+5)2\times(8+5)
π×82\pi\times 8^2
8×52\frac{8\times 5}{2}
8×58\times 5

$$\frac{8\times 5}{2}$$

Explication

L’aire d’un triangle est égale à la moitié du produit de sa base par sa hauteur, soit 8×52\frac{8\times 5}{2}. Le produit 8×58\times 5 sans division par deux correspondrait à l’aire d’un parallélogramme de mêmes base et hauteur.

8. Un disque a un rayon de 33 cm. Quelle expression donne son aire, et non le périmètre de son contour ?

3×32\frac{3\times 3}{2} cm²
π×32\pi\times 3^2 cm²
2π×32\pi\times 3 cm
3×33\times 3 cm²

$$\pi\times 3^2$$ cm²

Explication

L’aire du disque se calcule avec πr2\pi r^2, donc avec un rayon de 33 cm, l’expression est π×32\pi\times 3^2. L’expression 2π×32\pi\times 3 calcule le périmètre du cercle, c’est-à-dire son contour.

9. Laquelle de ces expressions est une expression littérale ?

2×92\times 9
18−518-5
3x+73x+7
3×4+73\times 4+7

$$3x+7$$

Explication

Dans 3x+73x+7, la lettre x désigne une variable, ce qui caractérise une expression littérale. Les autres expressions ne contiennent que des nombres et des opérations.

10. Quelle égalité développe correctement 4(x+3)4(x+3) par simple distributivité ?

4x+74x+7
4x+124x+12
4x+34x+3
x+12x+12

$$4x+12$$

Explication

La distributivité impose de multiplier 4 par chacun des termes de la parenthèse : 4(x+3)=4x+124(x+3)=4x+12. L’expression 4x+34x+3 oublie de multiplier le terme constant par 4.

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Quelle est la formule de l’aire d’un rectangle de longueur LL et largeur ll ?

L×lL\times l

Quelle est la formule de l’aire d’un carré de côté cc ?

c2c^2

Quelle est la formule de l’aire d’un parallélogramme de base bb et hauteur hh ?

b×hb\times h

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