QCM : Mathématiques : volumes et calcul littéral (11 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Un réservoir cylindrique a un rayon de 3 cm et une hauteur de 4 cm. Quelle expression donne son volume exact en cm³ ?

12π12\pi
36π36\pi
108π108\pi
24π24\pi

$$36\pi$$

Explication

Le volume d’un cylindre se calcule avec V=πr2hV=\pi r^2h ; ici, π×32×4=36π\pi\times 3^2\times 4=36\pi. 12π12\pi omet le carré du rayon, 108π108\pi utilise le diamètre à sa place et 24π24\pi ne respecte pas la formule.

2. Pour communiquer le volume d’un solide, Lina écrit 15π15\pi cm³, tandis que Sami écrit 47,1 cm³. Quelle description distingue correctement ces deux résultats ?

Les deux résultats sont exacts puisqu’ils désignent le même volume
15π15\pi est approché et 47,1 est exact
15π15\pi est exact, mais 47,1 ne peut pas représenter ce volume
15π15\pi est exact et 47,1 est une approximation

$$15\pi$$ est exact et 47,1 est une approximation

Explication

Une valeur exacte conserve l’expression en fonction de π, tandis qu’une valeur approchée remplace π par une approximation ou donne un arrondi. Dire que 15π15\pi est approché inverse les notions, et l’écriture décimale 47,1 est une approximation, non une valeur exacte.

3. Quelle affirmation définit correctement la racine carrée d’un nombre positif aa ?

Les deux nombres opposés dont le carré vaut aa
L’unique nombre réel dont le carré vaut −a-a
Le nombre positif dont le carré vaut a\sqrt{a}
L’unique nombre positif dont le carré vaut aa

L’unique nombre positif dont le carré vaut $$a$$

Explication

La racine carrée de aa est l’unique nombre positif dont le carré vaut aa. Les deux nombres opposés correspondent aux solutions de l’équation x2=ax^2=a, et un nombre négatif n’a pas de racine carrée réelle.

4. Pour calculer 16+9\sqrt{16+9}, quelle opération faut-il effectuer en premier ?

Calculer 16+9\sqrt{16}+\sqrt{9} directement
Calculer 16−916-9 sous le radical
Calculer 16\sqrt{16} avant d’ajouter 9
Calculer 16+916+9 sous le radical

Calculer $$16+9$$ sous le radical

Explication

Les calculs placés sous un radical sont effectués avant l’extraction de la racine carrée : on calcule donc d’abord 16+916+9. Extraire séparément les racines des termes de la somme applique à tort une règle de distribution du radical.

5. Que signifie encadrer une racine carrée entre deux entiers consécutifs ?

Calculer deux valeurs décimales consécutives qui donnent exactement cette racine carrée.
Trouver deux carrés parfaits consécutifs entre lesquels se trouve cette racine carrée.
Déterminer deux entiers consécutifs entre lesquels se trouve cette racine carrée.
Repérer deux entiers consécutifs dont la somme est égale à cette racine carrée.

Déterminer deux entiers consécutifs entre lesquels se trouve cette racine carrée.

Explication

Un encadrement entre deux entiers consécutifs indique que la racine carrée est supérieure à l’un et inférieure à l’autre. Les carrés parfaits consécutifs servent à établir cet encadrement, mais ce ne sont pas les bornes demandées pour la racine elle-même.

6. Quelle égalité exprime la distributivité d’un facteur kk sur une différence ?

k(a−b)=k(a)−bk(a-b)=k(a)-b
k(a−b)=a−kbk(a-b)=a-kb
k(a−b)=ka+kbk(a-b)=ka+kb
k(a−b)=ka−kbk(a-b)=ka-kb

$$k(a-b)=ka-kb$$

Explication

La distributivité sur une différence consiste à multiplier kk par chacun des termes en conservant le signe moins : k(a−b)=ka−kbk(a-b)=ka-kb. L’expression ka+kbka+kb correspond à la distributivité sur une somme, et non sur une différence.

7. Quel est l’objectif de la réduction d’une expression algébrique à une variable ?

Remplacer la variable par une valeur pour calculer un résultat numérique.
Supprimer les parenthèses sans tenir compte du signe qui les précède.
Regrouper les termes de même puissance pour obtenir une expression simplifiée.
Transformer chaque somme de termes en un produit de facteurs distincts.

Regrouper les termes de même puissance pour obtenir une expression simplifiée.

Explication

La réduction consiste à rassembler les termes de même puissance et à simplifier l’expression en regroupant leurs coefficients. Transformer une somme en produit correspond à une factorisation, qui est une opération différente.

8. En quoi la suppression de parenthèses précédées d’un signe moins diffère-t-elle de celle de parenthèses précédées d’un signe plus dans une expression algébrique ?

Les deux signes changent les signes des termes, mais conservent leurs coefficients.
Les deux signes conservent les signes des termes, mais changent l’ordre des termes.
Le signe plus change les signes des termes, tandis que le signe moins les conserve.
Le signe plus conserve les signes des termes, tandis que le signe moins les change tous.

Le signe plus conserve les signes des termes, tandis que le signe moins les change tous.

Explication

Avec un signe plus devant les parenthèses, chaque terme garde son signe; avec un signe moins, chaque terme prend le signe opposé. Changer les signes dans les deux cas serait incorrect, car le signe plus ne modifie pas les termes.

9. Pourquoi les opérations inverses permettent-elles de résoudre une équation du premier degré de la forme ax+b=cax+b=c ?

Elles remplacent l’inconnue par une valeur estimée à partir des coefficients.
Elles éliminent les termes constants sans modifier le coefficient de l’inconnue.
Elles isolent l’inconnue tout en conservant l’égalité entre les deux membres.
Elles transforment l’équation en une égalité entre les coefficients connus.

Elles isolent l’inconnue tout en conservant l’égalité entre les deux membres.

Explication

Appliquer les opérations inverses permet d’isoler xx et de préserver l’égalité, ce qui conduit à la valeur qui la rend vraie. Une estimation des coefficients ne résout pas l’équation et ne garantit pas une égalité exacte.

10. Pour développer et réduire (2x+3)(x−4) (2x+3)(x-4) , quel résultat obtient-on après avoir distribué chaque terme puis regroupé les termes de même puissance ?

2x2−5x−122x^2-5x-12
2x2−8x+32x^2-8x+3
3x2−5x−123x^2-5x-12
2x2−5x+122x^2-5x+12

$$2x^2-5x-12$$

Explication

La distribution donne 2x2−8x+3x−122x^2-8x+3x-12, puis le regroupement des termes en xx conduit à 2x2−5x−122x^2-5x-12. L’expression 2x2−8x+32x^2-8x+3 omet la multiplication de certains termes du premier facteur par ceux du second.

11. Quelle caractéristique permet de reconnaître le développement d’un produit de deux binômes conjugués ?

Il s’écrit comme la somme des carrés des deux termes.
Il s’écrit comme le double du produit des deux termes.
Il s’écrit comme le carré de la somme des deux termes.
Il s’écrit comme la différence des carrés des deux termes.

Il s’écrit comme la différence des carrés des deux termes.

Explication

Dans le produit de deux binômes conjugués, les termes croisés se compensent et il reste le carré du premier terme moins celui du second. Le carré de la somme, qui est un distracteur plausible, comprend au contraire un terme croisé.

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Quelle est la formule du volume d’un cylindre de rayon rr et de hauteur hh ?

V=πr2hV=\pi r^2h

Quelle est la formule du volume d’une boule de rayon rr ?

V=43πr3V=\frac{4}{3}\pi r^3

Comment se note la racine carrée positive de aa ?

a\sqrt{a}

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