QCM : Manipuler les nombres réels — 17 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quel ensemble contient les nombres utilisés pour compter, en incluant zéro ?

L’ensemble des fractions dont le dénominateur est non nul
L’ensemble des nombres à écriture décimale finie
L’ensemble des entiers relatifs positifs et négatifs
L’ensemble N={0;1;2;3;}\mathbb{N} = \{0 ; 1 ; 2 ; 3 ; \ldots\}

L’ensemble $$\mathbb{N} = \{0 ; 1 ; 2 ; 3 ; \ldots\}$$

Explication

Les entiers naturels servent à compter et comprennent zéro selon la définition donnée. Les entiers relatifs incluent aussi les opposés négatifs, ce qui les distingue de cet ensemble.

2. Quelle description définit correctement l’ensemble des entiers relatifs Z\mathbb{Z} ?

Les entiers naturels et leurs opposés
Les nombres réels dépourvus de partie décimale
Les fractions d’entiers à dénominateur non nul
Les nombres décimaux à écriture finie

Les entiers naturels et leurs opposés

Explication

Z\mathbb{Z} regroupe les entiers naturels ainsi que leurs opposés, comme 1-1, 2-2 et ainsi de suite. Les nombres décimaux et les fractions forment des ensembles plus larges que celui des entiers relatifs.

3. Que signifie l’écriture NZ\mathbb{N} \subset \mathbb{Z} ?

Le nombre naturel N\mathbb{N} appartient à l’ensemble des entiers relatifs
Chaque nombre naturel appartient à l’ensemble des entiers relatifs
Chaque entier relatif appartient à l’ensemble des nombres naturels
Le nombre 22 est un sous-ensemble des entiers relatifs

Chaque nombre naturel appartient à l’ensemble des entiers relatifs

Explication

L’inclusion NZ\mathbb{N} \subset \mathbb{Z} indique que tous les nombres naturels sont contenus dans l’ensemble des entiers relatifs. Une notation comme 2Z2 \in \mathbb{Z} relie en revanche un élément à un ensemble.

4. Quelle propriété caractérise un nombre décimal ?

Son écriture décimale comporte un nombre fini de chiffres non nuls après la virgule
Il s’écrit comme une fraction de deux entiers avec un dénominateur non nul
Il appartient à l’ensemble des nombres irrationnels
Son écriture décimale comporte une période qui se répète indéfiniment

Son écriture décimale comporte un nombre fini de chiffres non nuls après la virgule

Explication

Un nombre décimal possède une écriture décimale comportant un nombre fini de chiffres non nuls après la virgule. Une écriture périodique illimitée caractérise plutôt certains nombres rationnels non décimaux.

5. Laquelle des écritures suivantes respecte la forme d’un nombre décimal ?

ab\frac{a}{b} avec aZa \in \mathbb{Z} et bZb \in \mathbb{Z}
ab\frac{a}{\sqrt{b}} avec aZa \in \mathbb{Z} et bNb \in \mathbb{N}
a10n\frac{a}{10^n} avec aZa \in \mathbb{Z} et nNn \in \mathbb{N}
a3n\frac{a}{3^n} avec aZa \in \mathbb{Z} et nNn \in \mathbb{N}

$$\frac{a}{10^n}$$ avec $$a \in \mathbb{Z}$$ et $$n \in \mathbb{N}$$

Explication

Tout nombre décimal peut s’écrire avec une puissance de dix au dénominateur, sous la forme a10n\frac{a}{10^n}. La forme ab\frac{a}{b} décrit plus largement les nombres rationnels sans imposer un dénominateur puissance de dix.

6. Quelle condition caractérise un nombre rationnel ?

Il ne peut pas s’écrire comme quotient de deux nombres entiers
Il peut s’écrire ab\frac{a}{b} avec a,bZa,b \in \mathbb{Z} et b0b \neq 0
Il possède une écriture décimale illimitée dépourvue de période
Il possède une écriture décimale finie avec un dénominateur égal à 10n10^n

Il peut s’écrire $$\frac{a}{b}$$ avec $$a,b \in \mathbb{Z}$$ et $$b \neq 0$$

Explication

Un nombre rationnel est le quotient de deux entiers, avec un dénominateur différent de zéro. Une écriture décimale illimitée sans période correspond au contraire à un nombre irrationnel.

7. Quelle affirmation décrit les possibilités d’écriture décimale d’un nombre rationnel ?

Elle ne comporte jamais de chiffres après la virgule
Elle est toujours illimitée et sans période
Elle est finie ou illimitée avec une période
Elle est toujours finie après la virgule

Elle est finie ou illimitée avec une période

Explication

Un rationnel possède soit une écriture décimale finie, soit une écriture illimitée périodique. Une écriture illimitée sans période n’est pas celle d’un nombre rationnel.

8. Comment définit-on l’ensemble des nombres réels R\mathbb{R} ?

L’ensemble des nombres naturels et de leurs opposés
L’ensemble des nombres ayant une écriture décimale finie
L’ensemble de tous les nombres rationnels et irrationnels
L’ensemble des fractions dont le dénominateur est une puissance de dix

L’ensemble de tous les nombres rationnels et irrationnels

Explication

Les réels regroupent les nombres rationnels et les nombres irrationnels. Les autres descriptions correspondent à des ensembles plus restreints, comme les naturels ou les décimaux.

9. Quelle chaîne d’inclusions entre les ensembles de nombres est correcte ?

ZNQRD\mathbb{Z} \subset \mathbb{N} \subset \mathbb{Q} \subset \mathbb{R} \subset \mathbb{D}
NZDQR\mathbb{N} \subset \mathbb{Z} \subset \mathbb{D} \subset \mathbb{Q} \subset \mathbb{R}
NDZRQ\mathbb{N} \subset \mathbb{D} \subset \mathbb{Z} \subset \mathbb{R} \subset \mathbb{Q}
RQDZN\mathbb{R} \subset \mathbb{Q} \subset \mathbb{D} \subset \mathbb{Z} \subset \mathbb{N}

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

Explication

Les naturels sont inclus dans les relatifs, eux-mêmes inclus dans les décimaux, puis dans les rationnels et enfin dans les réels. En particulier, D\mathbb{D} est inclus dans Q\mathbb{Q} et Q\mathbb{Q} dans R\mathbb{R}.

10. Quelle correspondance existe entre une droite graduée et les nombres réels ?

La droite graduée représente les nombres naturels, entiers et rationnels, mais pas les autres réels
Chaque point correspond à une unique abscisse réelle, et chaque réel à un unique point
Les abscisses réelles sont associées aux points selon leur écriture décimale finie
Chaque point correspond à plusieurs abscisses réelles, tandis qu’un réel peut avoir plusieurs points

Chaque point correspond à une unique abscisse réelle, et chaque réel à un unique point

Explication

La droite graduée établit une correspondance biunivoque entre ses points et les nombres réels. Elle représente donc aussi les réels irrationnels, qui ne possèdent pas d’écriture décimale finie.

11. Que signifie encadrer un nombre réel xx ?

Comparer xx à deux nombres égaux de part et d’autre
Trouver une valeur unique proche de xx à une précision donnée
Écrire xx comme la différence de deux nombres positifs
Trouver deux nombres aa et bb tels que a<x<ba < x < b

Trouver deux nombres $$a$$ et $$b$$ tels que $$a < x < b$$

Explication

Un encadrement place le nombre xx entre deux bornes distinctes selon l’inégalité a<x<ba < x < b. Une valeur proche de xx correspond plutôt à un arrondi, et non à un encadrement.

12. Quelle expression donne l’amplitude de l’encadrement a<x<ba < x < b ?

a+ba+b
x+bx+b
xax-a
bab-a

$$b-a$$

Explication

L’amplitude mesure la distance entre les deux bornes et vaut donc bab-a. Les nombres aa et bb sont les bornes, tandis que l’amplitude est leur différence.

13. Quelle différence distingue un arrondi d’un encadrement ?

L’arrondi donne une amplitude, tandis que l’encadrement donne une valeur exacte
L’arrondi fournit une valeur proche, tandis que l’encadrement fournit deux bornes liées par une inégalité
L’arrondi compare deux nombres, tandis que l’encadrement remplace le nombre par une fraction
L’arrondi fournit deux bornes, tandis que l’encadrement fournit une valeur proche

L’arrondi fournit une valeur proche, tandis que l’encadrement fournit deux bornes liées par une inégalité

Explication

Arrondir consiste à choisir la valeur la plus proche à une précision donnée, alors qu’encadrer consiste à situer un nombre entre deux bornes. Confondre ces notions revient à remplacer une inégalité par une valeur approchée unique.

14. Quel ensemble représente l’intervalle fermé [a;b][a \,;\, b] ?

Les réels compris entre aa et bb, bornes incluses
Les réels inférieurs à aa ou supérieurs à bb
Les réels compris entre aa et bb, bornes exclues
Les réels strictement compris entre aa et bb, avec une seule borne incluse

Les réels compris entre $$a$$ et $$b$$, bornes incluses

Explication

Les crochets de [a;b][a \,;\, b] indiquent que les deux bornes appartiennent à l’intervalle. Les bornes seraient exclues dans l’intervalle ouvert ]a;b[]a \,;\, b[.

15. Comment sont traitées les bornes dans un intervalle de la droite réelle ?

Une borne finie dépend de l’orientation du crochet, tandis que l’infini est exclu
Une borne finie est toujours incluse, tandis que l’infini est inclus avec un crochet fermé
Les bornes finies et infinies sont incluses lorsque le crochet est tourné vers l’intérieur
Une borne finie est toujours exclue, tandis que l’infini dépend du crochet utilisé

Une borne finie dépend de l’orientation du crochet, tandis que l’infini est exclu

Explication

Pour une borne finie, un crochet tourné vers l’intérieur signifie qu’elle est incluse, et un crochet tourné vers l’extérieur qu’elle est exclue. Les symboles ++\infty et -\infty ne représentent pas des nombres appartenant à l’intervalle.

16. Que contient l’intersection de deux intervalles II et JJ ?

Les réels qui appartiennent à II ou à JJ
Les réels situés entre les bornes les plus éloignées de II et de JJ
Les réels qui appartiennent à la fois à II et à JJ
Les réels qui n’appartiennent ni à II ni à JJ

Les réels qui appartiennent à la fois à $$I$$ et à $$J$$

Explication

L’intersection IJI \cap J regroupe les nombres communs aux deux intervalles, ce qui correspond à la condition « et ». La condition « ou » décrit la réunion, notée IJI \cup J.

17. Quelle notation et quelle condition caractérisent la réunion de deux intervalles II et JJ ?

IJI \cap J, pour les réels appartenant à II et à JJ
IJI \cup J, pour les réels appartenant à II ou à JJ
IJI \cup J, pour les réels appartenant simultanément aux deux intervalles
IJI \cap J, pour les réels appartenant à l’un des deux intervalles

$$I \cup J$$, pour les réels appartenant à $$I$$ ou à $$J$$

Explication

La réunion se note IJI \cup J et accepte les réels appartenant à l’un ou l’autre des intervalles. L’intersection se note IJI \cap J et exige une appartenance simultanée.

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Qu'est-ce que l'ensemble des nombres entiers naturels ?

L'ensemble des nombres positifs qui permettent de compter, noté N.

Que contient l'ensemble des nombres entiers relatifs ?

Les nombres entiers naturels et leurs opposés.

Quelle inclusion existe entre N et Z ?

L'ensemble N est inclus dans l'ensemble Z, noté N ⊂ Z.

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