QCM : Introduction aux concepts fondamentaux en mathématiques — 20 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quel nombre est premier ?

15
21
9
11

11

Explication

Un nombre premier possède exactement deux diviseurs : 1 et lui-même. 11 vérifie cette propriété, contrairement à 9, 15 et 21.

2. Que vaut l’expression \(\frac{5^4\times 5^{-2}}{5^3}\) ?

\(5^{-1}\)
\(5^1\)
\(5^9\)
\(5^{-9}\)

\(5^{-1}\)

Explication

On additionne les exposants au numérateur puis on soustrait celui du dénominateur : 4 + (−2) − 3 = −1. L’expression vaut donc \(5^{-1}\).

3. Que signifie le fait que deux triangles soient semblables ?

Ils sont forcément superposables
Leurs angles sont deux à deux égaux et leurs côtés sont proportionnels
Leurs côtés ont tous la même longueur
Ils ont chacun un angle droit

Leurs angles sont deux à deux égaux et leurs côtés sont proportionnels

Explication

Deux triangles semblables ont les mêmes angles deux à deux et des côtés proportionnels. Ils ne sont pas forcément superposables, contrairement à des triangles égaux.

4. Dans une homothétie de rapport \(k\), comment varie l’aire d’une figure ?

Elle est multipliée par \(k^2\)
Elle est multipliée par \(|k|\)
Elle est divisée par \(|k|\)
Elle est inchangée si \(k\neq 1\)

Elle est multipliée par \(k^2\)

Explication

Une homothétie multiplie les longueurs par \(|k|\), mais les aires par \(k^2\). C’est pourquoi l’aire dépend du carré du rapport.

5. Dans une fonction affine \(f(x)=ax+b\), que représente \(b\) ?

L’ordonnée à l’origine
L’antécédent de 0
Le coefficient directeur
La pente négative de la droite

L’ordonnée à l’origine

Explication

Le terme \(b\) est l’ordonnée à l’origine : il donne la valeur où la droite coupe l’axe vertical. Le coefficient directeur est, lui, \(a\).

6. Si \(f(x)=3x-2\), quelle est l’image de 4 ?

14
10
2
-10

10

Explication

On remplace \(x\) par 4 : \(f(4)=3\times4-2=10\). C’est l’image de 4 par la fonction.

7. Quel théorème permet de prouver qu’un triangle est rectangle à partir de trois longueurs ?

Le théorème des milieux
Le théorème des sinus
La réciproque de Pythagore
Le théorème de Thalès

La réciproque de Pythagore

Explication

La réciproque de Pythagore sert précisément à montrer qu’un triangle est rectangle en vérifiant une égalité entre les carrés des longueurs. Thalès concerne plutôt des rapports de longueurs dans des droites parallèles.

8. Dans un triangle rectangle, que vaut \(\cos\) d’un angle aigu ?

Opposé / Hypoténuse
Opposé / Adjacent
Adjacent / Hypoténuse
Hypoténuse / Adjacent

Adjacent / Hypoténuse

Explication

Le cosinus d’un angle aigu est le rapport du côté adjacent sur l’hypoténuse. C’est l’une des formules SOH-CAH-TOA.

9. Quelle formule donne l’aire d’un triangle ?

Base × hauteur
\(\pi r^2\)
Aire de base × hauteur
Base × hauteur ÷ 2

Base × hauteur ÷ 2

Explication

L’aire d’un triangle se calcule en multipliant la base par la hauteur puis en divisant par 2. \(\pi r^2\) correspond à l’aire d’un disque.

10. Quel est le volume d’un prisme droit ou d’un cylindre ?

\(\frac{\text{aire de la base} \times \text{hauteur}}{3}\)
Aire de la base × hauteur
Aire de la base + hauteur
\(\frac{\text{aire de la base} \times \text{hauteur}}{2}\)

Aire de la base × hauteur

Explication

Le volume d’un prisme droit ou d’un cylindre est égal à l’aire de la base multipliée par la hauteur. Les formules avec 2 ou 3 correspondent à d’autres solides ou à des aires.

11. Quel critère permet d’affirmer qu’un quadrilatère est un parallélogramme ?

Ses diagonales sont perpendiculaires
Ses quatre côtés sont égaux
Ses diagonales ont la même longueur
Ses diagonales se coupent en leur milieu

Ses diagonales se coupent en leur milieu

Explication

Si les diagonales se coupent en leur milieu, le quadrilatère est un parallélogramme. Des diagonales perpendiculaires caractérisent plutôt un losange, et des diagonales de même longueur un rectangle.

12. Quel quadrilatère est à la fois un parallélogramme, avec des diagonales perpendiculaires et de même longueur ?

Un losange
Un rectangle
Un carré
Un trapèze

Un carré

Explication

Le seul quadrilatère qui réunit ces trois propriétés est le carré. Un rectangle a des diagonales égales, mais pas forcément perpendiculaires, tandis qu’un losange a des diagonales perpendiculaires, mais pas forcément égales.

13. Quelle est la forme développée de l’expression 3x(2x−5) ?

3x²−15
6x²−5x
6x²−15x
2x²−15x

6x²−15x

Explication

On distribue 3x dans les deux termes : 3x×2x = 6x² et 3x×(−5) = −15x. On obtient donc 6x²−15x.

14. Quelle équation faut-il résoudre pour trouver l’antécédent de 10 avec la fonction f(x)=3x−2 ?

3(x−2)=10
3x−2=10
10x−2=3
3x+2=10

3x−2=10

Explication

Chercher l’antécédent de 10 revient à poser f(x)=10, donc 3x−2=10. La résolution donne ensuite x=4.

15. Quelle est la médiane de la série 8 ; 12 ; 12 ; 14 ; 19 ?

14
12
13
11

12

Explication

Après tri, la valeur du milieu d’une série de 5 valeurs est la 3e, donc 12. La moyenne serait 13, mais ce n’est pas la médiane.

16. Dans une situation de proportionnalité, quelle représentation graphique obtient-on ?

Une courbe passant par l’axe des abscisses
Un cercle centré à l’origine
Une droite passant par l’origine
Une droite ne passant pas par l’origine

Une droite passant par l’origine

Explication

Une situation de proportionnalité se représente par une droite passant par l’origine. C’est un critère essentiel pour la reconnaître graphiquement.

17. Dans un tirage équiprobable, quelle formule donne la probabilité d’un événement ?

Nombre total d’issues divisé par nombre d’issues favorables
Nombre d’issues défavorables divisé par nombre total d’issues
Nombre d’issues favorables moins nombre d’issues défavorables
Nombre d’issues favorables divisé par nombre total d’issues

Nombre d’issues favorables divisé par nombre total d’issues

Explication

En équiprobabilité, la probabilité est le rapport entre les issues favorables et les issues totales. Les autres propositions inversent ou modifient ce rapport.

18. Si une urne contient 3 boules rouges, 4 bleues et 5 vertes, quelle est la probabilité de ne pas tirer une rouge ?

1/3
3/4
9/12
1/4

3/4

Explication

Ne pas tirer une rouge signifie tirer une bleue ou une verte, soit 9 boules sur 12. Cette probabilité vaut donc 9/12 = 3/4.

19. Dans un pavé droit, quelles coordonnées a le sommet opposé à A si AB=4, AD=3 et AE=5 ?

(4;5;3)
(3;4;5)
(5;3;4)
(4;3;5)

(4;3;5)

Explication

Dans le repère du pavé, les coordonnées du sommet opposé à A reprennent les longueurs selon les axes AB, AD et AE. On obtient donc (4;3;5).

20. Quelle propriété est vraie à propos de deux droites perpendiculaires à une même droite dans l’espace ?

Elles sont parallèles entre elles
Elles sont coplanaires dans tous les cas
Elles sont forcément sécantes
Elles sont perpendiculaires entre elles

Elles sont parallèles entre elles

Explication

Des droites perpendiculaires à une même droite sont parallèles entre elles. C’est la règle parallèle-perpendiculaire donnée pour les droites dans l’espace.

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Nombres premiers — définition ?

Nombre divisible uniquement par 1 et lui-même

Écriture scientifique — format ?

$a imes 10^n$ avec $1 e a < 10$

PGCD — rôle ?

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