QCM : Nombres et intervalles — 14 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle relation d’inclusion décrit correctement les ensembles des entiers naturels et des entiers relatifs ?

Z⊂N\mathbb{Z} \subset \mathbb{N}
N=Z\mathbb{N} = \mathbb{Z}
N⊂Z\mathbb{N} \subset \mathbb{Z}
N∩Z=∅\mathbb{N} \cap \mathbb{Z} = \varnothing

$$\mathbb{N} \subset \mathbb{Z}$$

Explication

Tout entier naturel est aussi un entier relatif, donc l’ensemble N\mathbb{N} est inclus dans Z\mathbb{Z}. L’ensemble Z\mathbb{Z} contient en plus les entiers négatifs, ce qui empêche l’égalité entre les deux ensembles.

2. Quel ensemble contient les entiers négatifs, zéro et les entiers positifs ?

L’ensemble D\mathbb{D}
L’ensemble Z\mathbb{Z}
L’ensemble Q\mathbb{Q}
L’ensemble N\mathbb{N}

L’ensemble $$\mathbb{Z}$$

Explication

L’ensemble Z\mathbb{Z} regroupe les entiers négatifs, zéro et les entiers positifs. L’ensemble N\mathbb{N} ne contient pas les entiers négatifs, tandis que D\mathbb{D} et Q\mathbb{Q} sont des ensembles plus larges.

3. Parmi les nombres suivants, lequel appartient à Z\mathbb{Z} mais pas à N\mathbb{N} ?

1414
7,47,4
−8-8
9,59,5

$$-8$$

Explication

Le nombre −8-8 est un entier relatif négatif, mais il n’est pas naturel. Le nombre 1414 appartient à N\mathbb{N}, tandis que 9,59,5 et 7,47,4 ne sont pas des entiers.

4. Quelle écriture caractérise un nombre décimal ?

a2a\sqrt{2} avec a∈Za \in \mathbb{Z} et a≠0a \ne 0
a10n\frac{a}{10^n} avec a∈Za \in \mathbb{Z} et n∈Nn \in \mathbb{N}
a3n\frac{a}{3^n} avec a∈Za \in \mathbb{Z} et n∈Nn \in \mathbb{N}
ap\frac{a}{p} avec a∈Za \in \mathbb{Z} et pp premier

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

Explication

Un nombre décimal peut s’écrire sous la forme a10n\frac{a}{10^n}, où aa est entier relatif et nn est naturel. Une fraction comme 157\frac{15}{7} est rationnelle, mais elle ne possède pas cette forme décimale.

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

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

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

Explication

Les naturels sont inclus dans les relatifs, eux-mêmes inclus dans les décimaux, puis dans les rationnels. La fraction 157\frac{15}{7} montre que l’inclusion de D\mathbb{D} dans Q\mathbb{Q} n’est pas une égalité.

6. Comment définit-on un nombre irrationnel ?

Un nombre qui est un entier négatif
Un nombre qui n’est pas rationnel
Un nombre qui possède une écriture décimale finie
Un nombre qui appartient à l’ensemble des naturels

Un nombre qui n’est pas rationnel

Explication

Un nombre irrationnel est un nombre qui n’appartient pas à l’ensemble des rationnels. Une écriture décimale finie correspond au contraire à un nombre décimal, qui est rationnel.

7. Lequel des nombres suivants est irrationnel ?

64\sqrt{64}
2\sqrt{2}
34\frac{3}{4}
88

$$\sqrt{2}$$

Explication

Le nombre 2\sqrt{2} est irrationnel. En revanche, 64=8\sqrt{64}=8, et 88 ainsi que 34\frac{3}{4} sont des nombres rationnels.

8. Quelle égalité décrit correctement l’ensemble des nombres réels ?

R=Z∪N\mathbb{R}=\mathbb{Z}\cup\mathbb{N}
R=Q∩I\mathbb{R}=\mathbb{Q}\cap\mathbb{I}
R=Q∪I\mathbb{R}=\mathbb{Q}\cup\mathbb{I}
R=I∖Q\mathbb{R}=\mathbb{I}\setminus\mathbb{Q}

$$\mathbb{R}=\mathbb{Q}\cup\mathbb{I}$$

Explication

L’ensemble des réels réunit les nombres rationnels et les nombres irrationnels, ce qui s’écrit R=Q∪I\mathbb{R}=\mathbb{Q}\cup\mathbb{I}. Une intersection entre Q\mathbb{Q} et I\mathbb{I} ne décrit pas les réels, car ces deux catégories sont distinctes.

9. Quelle écriture représente l’ensemble des réels xx tels que −2<x<5-2 < x < 5 ?

x∈[−2;5]x \in [-2 ; 5]
x∈]−2;5[x \in ]-2 ; 5[
x∈[−2;5[x \in [-2 ; 5[
x∈]−2;5]x \in ]-2 ; 5]

$$x \in ]-2 ; 5[$$

Explication

Les deux inégalités sont strictes, donc les bornes −2-2 et 55 ne sont pas incluses dans l’intervalle. L’intervalle fermé inclurait les deux bornes, ce qui ne correspond pas aux inégalités données.

10. Quel ensemble obtient-on lorsque les deux bornes d’un intervalle fermé sont égales à 44 ?

[4;4]={4}[4 ; 4] = \{4\}
]4;4]={4}]4 ; 4] = \{4\}
[4;4[={4}[4 ; 4[ = \{4\}
]4;4[={4}]4 ; 4[ = \{4\}

$$[4 ; 4] = \{4\}$$

Explication

L’intervalle [4;4][4 ; 4] contient le nombre 44, car ses deux bornes sont incluses, donc il vaut {4}\{4\}. Les intervalles dont au moins une borne est exclue ne contiennent aucun nombre lorsque les deux bornes coïncident.

11. Pour deux intervalles II et JJ, que contient leur intersection I∩JI \cap J ?

Les nombres présents dans l’intervalle le plus étendu
Les nombres situés entre les bornes extérieures
Les nombres communs à II et JJ
Les nombres appartenant à II ou à JJ

Les nombres communs à $$I$$ et $$J$$

Explication

L’intersection conserve les nombres qui appartiennent simultanément aux deux intervalles. Les nombres appartenant à l’un ou à l’autre relèvent de l’union, et non de l’intersection.

12. Quelle est la valeur de ∣−7∣|-7| ?

00
77
−17-\frac{1}{7}
−7-7

$$7$$

Explication

La valeur absolue d’un nombre négatif est sa valeur positive correspondante, donc ∣−7∣=7|-7|=7. Conserver −7-7 reviendrait à ne pas effectuer le changement de signe propre à la valeur absolue.

13. Quel symbole signifie qu’un élément appartient à un ensemble ?

∈\in
∪\cup
∩\cap
⊂\subset

$$\in$$

Explication

Le symbole ∈\in exprime l’appartenance d’un élément à un ensemble. Le symbole ⊂\subset indique plutôt qu’un ensemble est inclus dans un autre ensemble.

14. Quelle notation signifie que l’ensemble AA est inclus dans l’ensemble BB ?

A∉BA \notin B
A∈BA \in B
A∩BA \cap B
A⊂BA \subset B

$$A \subset B$$

Explication

La notation A⊂BA \subset B indique que tous les éléments de AA appartiennent à BB. La notation A∈BA \in B exprime l’appartenance d’un élément à un ensemble, et non l’inclusion d’un ensemble dans un autre.

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Quels nombres contient l'ensemble des entiers naturels IN ?

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

Quels nombres comprend l'ensemble des entiers relatifs Z ?

Les entiers négatifs, zéro et les entiers positifs.

Quelle relation existe entre IN et Z ?

IN est inclus dans Z, noté IN ⊂ Z.

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