QCM : Nombres et calculs — 12 questions

Questions et réponses du QCM

1. Lequel des ensembles décrit correctement les entiers naturels ?

N={...;−3;−2;−1}\mathbb{N}=\{...;-3;-2;-1\}
N={0;1;2;3;4;...}\mathbb{N}=\{0;1;2;3;4;...\}
N={1;2;3;4;...}\mathbb{N}=\{1;2;3;4;...\}
N={−2;−1;0;1;2;...}\mathbb{N}=\{-2;-1;0;1;2;...\}

$$\mathbb{N}=\{0;1;2;3;4;...\}$$

Explication

Les entiers naturels regroupent les entiers positifs et zéro, selon la notation N={0;1;2;3;...}\mathbb{N}=\{0;1;2;3;...\}. L’ensemble composé des entiers positifs à partir de 1 exclut zéro et ne correspond pas à cette définition.

2. Quel nombre appartient aux entiers relatifs mais n’est pas un entier naturel ?

00
66
−4-4
1212

$$-4$$

Explication

Les entiers relatifs comprennent les nombres négatifs, positifs et zéro, tandis que les entiers naturels ne contiennent pas les nombres négatifs. Ainsi, −4-4 appartient à Z\mathbb{Z} mais pas à N\mathbb{N}.

3. Quelle relation décrit correctement l’inclusion entre les entiers naturels et les entiers relatifs ?

Tout entier relatif est un entier naturel.
Les deux ensembles contiennent exactement les mêmes nombres.
Les entiers naturels contiennent les nombres relatifs négatifs.
Tout entier naturel est un entier relatif.

Tout entier naturel est un entier relatif.

Explication

Chaque entier naturel est aussi un entier relatif, ce qui se note N⊂Z\mathbb{N}\subset\mathbb{Z}. La réciproque est fausse, car les entiers relatifs comprennent notamment des nombres négatifs.

4. Si a=kba=kb pour un entier kk, quelle relation existe-t-il entre aa et bb ?

aa est un multiple de bb et bb est un diviseur de aa.
bb est un multiple de aa et aa est un diviseur de bb.
aa et bb sont nécessairement deux nombres impairs.
aa et bb sont nécessairement deux nombres premiers.

$$a$$ est un multiple de $$b$$ et $$b$$ est un diviseur de $$a$$.

Explication

L’égalité a=kba=kb signifie que aa est obtenu en multipliant bb par un entier, donc aa est un multiple de bb. Dans cette situation, bb est également un diviseur de aa.

5. Si deux nombres sont des multiples de aa, que peut-on conclure au sujet de leur somme ?

Leur somme est nécessairement un diviseur de aa.
Leur somme n’est jamais un multiple de aa.
Leur somme est encore un multiple de aa.
Leur somme est nécessairement un nombre premier.

Leur somme est encore un multiple de $$a$$.

Explication

Deux multiples de aa peuvent s’écrire kaka et lala ; leur somme vaut alors (k+l)a(k+l)a, qui est encore un multiple de aa. Le fait d’être une somme de multiples ne permet pas de conclure que le résultat est un diviseur ou un nombre premier.

6. Quelle expression caractérise un nombre entier pair ?

Il peut s’écrire sous la forme 2k2k avec kk entier.
Il peut s’écrire sous la forme 2k+12k+1 avec kk entier.
Il est nécessairement supérieur à zéro.
Il n’est pas divisible par 22.

Il peut s’écrire sous la forme $$2k$$ avec $$k$$ entier.

Explication

Un entier pair est un multiple de 2 et s’écrit donc 2k2k, où kk est un entier. La forme 2k+12k+1 caractérise au contraire un entier impair.

7. Pourquoi 3535 est-il un nombre impair ?

Parce que 35=2×17+135=2\times17+1.
Parce que 3535 est négatif.
Parce que 35=2×1835=2\times18.
Parce que 35=2×1735=2\times17.

Parce que $$35=2\times17+1$$.

Explication

Un nombre impair s’écrit sous la forme 2k+12k+1 avec kk entier ; ici, 35=2×17+135=2\times17+1. L’expression 2×172\times17 vaut 34 et caractérise un nombre pair, pas 35.

8. Laquelle des affirmations caractérise correctement un nombre rationnel ?

Il appartient à l’ensemble des nombres dont l’écriture décimale est nécessairement entière.
Il peut s’écrire sous la forme ab\frac{a}{b}, avec a∈Za\in\mathbb{Z} et b∈N∗b\in\mathbb{N}^*.
Il s’écrit sous la forme a10n\frac{a}{10^n}, avec a∈Za\in\mathbb{Z} et n∈Nn\in\mathbb{N}.
Il possède une écriture décimale comportant un nombre fini de chiffres.

Il peut s’écrire sous la forme $$\frac{a}{b}$$, avec $$a\in\mathbb{Z}$$ et $$b\in\mathbb{N}^*$$.

Explication

Un nombre rationnel est un quotient de deux entiers, avec un dénominateur naturel non nul, et l’ensemble correspondant est noté Q\mathbb{Q}. Une écriture décimale infinie peut aussi représenter un rationnel, comme pour 13\frac{1}{3}, tandis qu’une écriture finie caractérise plus précisément un nombre décimal.

9. Lequel de ces nombres est nécessairement un nombre décimal selon sa forme d’écriture ?

27\frac{2}{7}
π\pi
371000\frac{37}{1000}
2\sqrt{2}

$$\frac{37}{1000}$$

Explication

Un nombre décimal peut s’écrire sous la forme a10n\frac{a}{10^n}, et 1000=1031000=10^3, donc 371000\frac{37}{1000} est décimal. Les fractions 27\frac{2}{7}, ainsi que les nombres irrationnels proposés, ne vérifient pas cette forme.

10. Quelle relation d’inclusion entre les ensembles de nombres est correcte ?

N⊂Q⊂D\mathbb{N}\subset\mathbb{Q}\subset\mathbb{D}
Q⊂D⊂N\mathbb{Q}\subset\mathbb{D}\subset\mathbb{N}
D⊂N⊂Q\mathbb{D}\subset\mathbb{N}\subset\mathbb{Q}
N⊂D⊂Q\mathbb{N}\subset\mathbb{D}\subset\mathbb{Q}

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

Explication

Tout entier naturel est un nombre décimal, et tout nombre décimal est rationnel, ce qui donne N⊂D⊂Q\mathbb{N}\subset\mathbb{D}\subset\mathbb{Q}. Par exemple, 13\frac{1}{3} appartient à Q\mathbb{Q} sans appartenir à D\mathbb{D}, tandis que 55 appartient aux trois ensembles.

11. Comment simplifier l’expression 7476\frac{7^4}{7^6} ?

710=2824752497^{10}=282475249
7−2=1497^{-2}=\frac{1}{49}
7−10=12824752497^{-10}=\frac{1}{282475249}
72=497^2=49

$$7^{-2}=\frac{1}{49}$$

Explication

Lorsqu’on divise deux puissances de même base, on soustrait les exposants : 7476=74−6=7−2=149\frac{7^4}{7^6}=7^{4-6}=7^{-2}=\frac{1}{49}. L’addition des exposants correspond à une multiplication de puissances de même base, pas à leur division.

12. Quelle transformation applique correctement la puissance à un produit ?

(−6x)2=−6x2(-6x)^2=-6x^2
(−6x)2=−36x2(-6x)^2=-36x^2
(−6x)2=(−6)2x2=36x2(-6x)^2=(-6)^2x^2=36x^2
(−6x)2=(−6)2+x2=36+x2(-6x)^2=(-6)^2+x^2=36+x^2

$$(-6x)^2=(-6)^2x^2=36x^2$$

Explication

La puissance d’un produit se distribue à chacun de ses facteurs : (ab)n=an×bn(ab)^n=a^n\times b^n, donc (−6x)2=(−6)2x2=36x2(-6x)^2=(-6)^2x^2=36x^2. La puissance ne transforme pas le produit en addition et le carré rend le coefficient négatif positif.

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Que sont les entiers naturels ?

Les entiers positifs ou nuls.

Comment note-t-on l'ensemble des entiers naturels ?

Par la lettre N.

Que contient l'ensemble N des entiers naturels ?

Les nombres 0, 1, 2, 3, 4, etc.

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