QCM : Les ensembles de nombres — 14 questions

Questions et réponses du QCM

1. Lequel de ces nombres appartient à l’ensemble des entiers naturels N\mathbb{N} ?

-3
0
1,5
13\frac{1}{3}

0

Explication

L’ensemble N\mathbb{N} comprend les nombres utilisés pour compter, notamment 0, 1, 2, 3, et ainsi de suite. Le nombre -3 est négatif et relève des entiers relatifs, tandis que 1,5 et 13\frac{1}{3} ne sont pas des entiers naturels.

2. Quelle affirmation décrit correctement les entiers naturels ?

Ils comprennent les entiers positifs et négatifs
Ils comprennent 0 et les entiers positifs
Ils comprennent les nombres à écriture décimale finie
Ils comprennent les fractions dont le dénominateur vaut 3

Ils comprennent 0 et les entiers positifs

Explication

Les entiers naturels sont les nombres servant notamment au comptage, et leur ensemble comprend 0 ainsi que les entiers positifs. Les nombres négatifs appartiennent aux entiers relatifs, tandis que les deux autres descriptions concernent des nombres qui ne sont pas nécessairement naturels.

3. Quel ensemble contient à la fois des entiers positifs et des entiers négatifs ?

L’ensemble N\mathbb{N} des entiers naturels
L’ensemble Z\mathbb{Z} des entiers relatifs
L’ensemble des fractions non entières
L’ensemble D\mathbb{D} des nombres décimaux

L’ensemble $$\mathbb{Z}$$ des entiers relatifs

Explication

Les entiers relatifs regroupent les entiers positifs et les entiers négatifs, et leur ensemble se note Z\mathbb{Z}. Les entiers naturels ne contiennent pas les nombres négatifs, tandis que les deux autres ensembles ne désignent pas cette famille d’entiers.

4. Pourquoi le nombre −14-14 est-il un entier relatif plutôt qu’un entier naturel ?

Parce qu’il possède une écriture décimale finie
Parce qu’il est un entier négatif
Parce qu’il est compris entre 0 et 1
Parce qu’il représente une fraction simplifiée

Parce qu’il est un entier négatif

Explication

−14-14 est un entier négatif, donc il appartient aux entiers relatifs. Les entiers naturels comprennent 0 et les entiers positifs, mais pas les nombres négatifs.

5. Lequel de ces nombres est un nombre décimal ?

π
1,5
-√2
13\frac{1}{3}

1,5

Explication

1,5 est un nombre décimal parce que son écriture décimale s’arrête. L’écriture décimale de 13\frac{1}{3} ne s’arrête pas, et les deux autres nombres proposés n’ont pas une écriture décimale finie.

6. Quelle propriété permet de reconnaître un nombre décimal ?

Il est nécessairement supérieur à zéro
Il s’écrit avec un dénominateur égal à trois
Il est toujours dépourvu de partie entière
Son écriture décimale comporte un nombre fini de chiffres

Son écriture décimale comporte un nombre fini de chiffres

Explication

Un nombre décimal possède une écriture décimale qui s’arrête, comme 1,5. Un nombre décimal peut être positif, négatif ou entier, et la fraction 13\frac{1}{3} illustre qu’un dénominateur égal à trois ne garantit pas une écriture décimale finie.

7. Quelle caractéristique définit un nombre rationnel ?

Il possède une écriture décimale infinie et non périodique.
Il est nécessairement solution d’une équation polynomiale à coefficients entiers.
Il s’écrit sous la forme d’une partie réelle additionnée à une partie imaginaire.
Il peut s’écrire comme le quotient de deux entiers, avec un dénominateur non nul.

Il peut s’écrire comme le quotient de deux entiers, avec un dénominateur non nul.

Explication

Un nombre rationnel s’écrit comme un quotient de deux entiers relatifs dont le dénominateur est non nul. Une écriture décimale infinie non périodique caractérise plutôt un nombre irrationnel.

8. Pourquoi 13\frac{1}{3} est-il un nombre rationnel malgré son écriture décimale infinie ?

Parce que toute écriture décimale infinie représente un nombre irrationnel.
Parce que son écriture décimale est périodique et provient du quotient de deux entiers.
Parce que son écriture décimale ne contient aucun chiffre qui se répète.
Parce qu’il est solution d’une équation polynomiale à coefficients entiers.

Parce que son écriture décimale est périodique et provient du quotient de deux entiers.

Explication

13\frac{1}{3} est rationnel puisqu’il est le quotient de deux entiers et possède une écriture décimale périodique, 0,333…0,333\ldots. Une écriture décimale infinie non périodique, et non périodique, correspondrait à un nombre irrationnel.

9. Quel ensemble contient à la fois les nombres rationnels et les nombres irrationnels ?

L’ensemble des nombres entiers, limité aux nombres sans partie fractionnaire.
L’ensemble des nombres rationnels, noté Q\mathbb{Q}.
L’ensemble des nombres réels, noté R\mathbb{R}.
L’ensemble des nombres complexes, réservé aux nombres non réels.

L’ensemble des nombres réels, noté $$\mathbb{R}$$.

Explication

Les nombres réels regroupent les nombres rationnels et les nombres irrationnels, notamment 2\sqrt{2}. L’ensemble Q\mathbb{Q} ne contient pas les irrationnels.

10. Quel type d’écriture décimale caractérise un nombre irrationnel ?

Une écriture infinie non périodique.
Une écriture infinie formée par la répétition d’un même bloc.
Une écriture finie avec un nombre limité de chiffres.
Une écriture entière sans chiffre après la virgule.

Une écriture infinie non périodique.

Explication

Un nombre irrationnel possède une écriture décimale infinie et non périodique. Une écriture décimale finie ou infinie périodique caractérise un nombre rationnel.

11. Quelle propriété distingue l’unité imaginaire ii des nombres réels ?

Elle possède une écriture décimale infinie périodique dans l’ensemble réel.
Elle s’écrit comme le quotient de deux entiers relatifs non nuls.
Elle vérifie i2=1i^2=1, comme les deux solutions réelles de cette équation.
Elle vérifie i2=−1i^2=-1, alors qu’aucun nombre réel n’a ce carré.

Elle vérifie $$i^2=-1$$, alors qu’aucun nombre réel n’a ce carré.

Explication

L’unité imaginaire ii est une solution complexe de l’équation x2=−1x^2=-1, qui n’admet aucune solution réelle. La relation i2=1i^2=1 correspond à des nombres réels, et non à l’unité imaginaire.

12. Sous quelle forme générale s’écrit un nombre complexe ?

A2+B2A^2+B^2, où AA et BB sont des nombres irrationnels.
A−BA-B, où AA et BB sont des nombres naturels.
A/BA/B, où AA et BB sont des entiers et BB est non nul.
A+iBA+iB, où AA et BB sont des nombres réels.

$$A+iB$$, où $$A$$ et $$B$$ sont des nombres réels.

Explication

Tout nombre complexe s’écrit sous la forme A+iBA+iB, avec AA et BB réels. La forme A/BA/B décrit un nombre rationnel lorsque les deux termes sont entiers et que le dénominateur est non nul.

13. Quelle chaîne représente correctement l’emboîtement des ensembles de nombres étudiés ?

N⊂Z⊂D⊂Q⊂R⊂C\mathbb{N} \subset \mathbb{Z} \subset \mathbb{D} \subset \mathbb{Q} \subset \mathbb{R} \subset \mathbb{C}
C⊂R⊂Q⊂D⊂Z⊂N\mathbb{C} \subset \mathbb{R} \subset \mathbb{Q} \subset \mathbb{D} \subset \mathbb{Z} \subset \mathbb{N}
N⊂D⊂Z⊂R⊂Q⊂C\mathbb{N} \subset \mathbb{D} \subset \mathbb{Z} \subset \mathbb{R} \subset \mathbb{Q} \subset \mathbb{C}
Z⊂N⊂Q⊂D⊂C⊂R\mathbb{Z} \subset \mathbb{N} \subset \mathbb{Q} \subset \mathbb{D} \subset \mathbb{C} \subset \mathbb{R}

$$\mathbb{N} \subset \mathbb{Z} \subset \mathbb{D} \subset \mathbb{Q} \subset \mathbb{R} \subset \mathbb{C}$$

Explication

Chaque ensemble est inclus dans le suivant selon la chaîne des naturels, des entiers, des décimaux, des rationnels, des réels, puis des complexes. La troisième proposition inverse la position des entiers et des décimaux, alors que les entiers sont contenus dans les décimaux.

14. Pourquoi le nombre 11 appartient-il simultanément à N\mathbb{N}, Z\mathbb{Z}, D\mathbb{D}, Q\mathbb{Q}, R\mathbb{R} et C\mathbb{C} ?

Parce qu’il est naturel, peut s’écrire 1,01,0 et est le quotient de deux entiers avec un dénominateur non nul.
Parce qu’il est complexe et que tous les nombres complexes sont réels, rationnels et naturels.
Parce qu’il est rationnel, ce qui implique qu’il possède une écriture décimale, mais pas qu’il soit entier.
Parce qu’il est réel, ce qui suffit pour le rendre naturel et entier, même sans écriture fractionnaire.

Parce qu’il est naturel, peut s’écrire $$1,0$$ et est le quotient de deux entiers avec un dénominateur non nul.

Explication

Le nombre 11 est naturel et entier, son écriture 1,01,0 montre qu’il est décimal, et 1=111=\frac{1}{1} montre qu’il est rationnel ; ces inclusions le placent aussi parmi les réels et les complexes. La deuxième proposition est fausse, car certains nombres complexes ne sont pas réels.

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Que sont les entiers naturels ?

Ce sont les nombres utilisés pour compter.

Quels nombres inclut l'ensemble des entiers naturels ?

Il inclut 0, 1, 2, 3, 4 et 5.

Comment se note l'ensemble des entiers naturels ?

Il se note N.

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