QCM : Nombres premiers et divisibilité — 15 questions

Questions et réponses du QCM

1. Que cherche-t-on lors d’une division euclidienne d’un entier par un entier non nul ?

Deux facteurs et un produit entier
Une somme et une différence entières
Un quotient et un reste entiers
Un numérateur et un dénominateur entiers

Un quotient et un reste entiers

Explication

La division euclidienne consiste à déterminer un quotient entier et un reste entier. Elle ne vise pas à trouver deux facteurs, une somme ou une fraction.

2. Dans une division euclidienne, quelle condition doit respecter le reste rr par rapport au diviseur dd ?

0<r≤d0 < r \leq d
d≤r<0d \leq r < 0
r>d≥0r > d \geq 0
0≤r<d0 \leq r < d

$$0 \leq r < d$$

Explication

Le reste est positif ou nul et strictement inférieur au diviseur, ce qui s’écrit 0≤r<d0 \leq r < d. Il ne peut donc pas être égal au diviseur ni lui être supérieur.

3. Laquelle des égalités montre que AA est un multiple de BB ?

A=B−kA = B - k avec kk entier
A=k×BA = k \times B avec kk entier
B=k×AB = k \times A avec kk entier
A=B+kA = B + k avec kk entier

$$A = k \times B$$ avec $$k$$ entier

Explication

Par définition, AA est un multiple de BB lorsqu’il existe un entier kk tel que A=k×BA = k \times B. L’égalité B=k×AB = k \times A décrit plutôt une relation où BB serait un multiple de AA.

4. Si la division euclidienne de aa par bb a un reste nul, quelle affirmation est correcte ?

aa est divisible par bb et bb est un diviseur de aa
aa est inférieur à bb et leur quotient vaut zéro
bb est divisible par aa et aa est un diviseur de bb
aa et bb sont nécessairement deux nombres premiers

$$a$$ est divisible par $$b$$ et $$b$$ est un diviseur de $$a$$

Explication

Un reste nul signifie que aa est divisible par bb, que bb est un diviseur de aa et que aa est un multiple de bb. Cette situation ne renseigne pas sur le caractère premier des nombres ni sur leur ordre.

5. Par quel chiffre des unités un entier divisible par 2 peut-il se terminer ?

5
7
8
9

8

Explication

La divisibilité par 2 dépend du chiffre des unités, qui doit être 0, 2, 4, 6 ou 8. Les chiffres 5, 7 et 9 ne satisfont pas ce critère.

6. Un nombre est divisible par 3 mais pas par 9 lorsque la somme de ses chiffres est, par exemple, égale à… ?

18
27
12
9

12

Explication

La somme 12 est divisible par 3 mais pas par 9, donc le nombre correspondant est divisible par 3 sans être divisible par 9. Les sommes 9, 18 et 27 sont divisibles par 9 et entraînent donc aussi la divisibilité par 3.

7. Quelle propriété caractérise un nombre premier ?

Il possède deux diviseurs distincts de 1 et de lui-même
Il possède au moins trois diviseurs entiers positifs
Il possède exactement deux diviseurs : 1 et lui-même
Il est divisible par un nombre pair et par lui-même

Il possède exactement deux diviseurs : 1 et lui-même

Explication

Un nombre premier admet exactement deux diviseurs positifs, qui sont 1 et lui-même. Un nombre ayant au moins trois diviseurs possède une décomposition ou un diviseur supplémentaire et n’est donc pas premier.

8. Pourquoi les nombres 0 et 1 ne sont-ils pas premiers ?

0 possède plusieurs diviseurs et 1 possède deux diviseurs distincts
0 ne peut pas être divisé par lui-même et 1 n’a qu’un seul diviseur
0 n’a aucun diviseur et 1 possède trois diviseurs positifs
0 est pair et 1 est impair, ce qui exclut leur primalité

0 ne peut pas être divisé par lui-même et 1 n’a qu’un seul diviseur

Explication

Le nombre 0 ne peut pas être divisé par lui-même, tandis que 1 ne possède qu’un seul diviseur. La parité ne suffit pas à déterminer si un nombre est premier, puisque 2 est un nombre pair premier.

9. Quel nombre est le seul nombre pair qui soit premier ?

6
2
4
8

2

Explication

Le nombre 2 est le seul nombre pair premier, car ses seuls diviseurs sont 1 et 2. Les autres nombres proposés possèdent au moins un diviseur pair supplémentaire et ont donc plus de deux diviseurs.

10. Dans le crible d’Ératosthène, quelle opération suit le fait d’entourer le nombre 2 ?

Entourer immédiatement le nombre 3
Diviser chaque nombre restant par 2
Barrer les multiples de 2
Barrer tous les nombres impairs

Barrer les multiples de 2

Explication

Après avoir entouré 2, on barre ses multiples afin d’éliminer les nombres qui ne peuvent pas être premiers. Entourer le plus petit nombre non barré intervient ensuite, après cette élimination.

11. Quel ensemble contient exactement les nombres premiers inférieurs à 20 ?

2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19
2, 4, 5, 7, 11, 13, 17, 19
2, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 19
1, 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17

2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19

Explication

Les nombres premiers inférieurs à 20 sont 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17 et 19. Le nombre 1 n’est pas premier, tandis que 9 et 4 ont respectivement plus de deux diviseurs.

12. Quelle affirmation décrit correctement la décomposition en facteurs premiers d’un entier positif supérieur à 1 ?

Elle donne plusieurs produits premiers possibles selon l’ordre choisi
Elle existe et donne un produit de facteurs premiers unique
Elle écrit le nombre comme une somme de nombres premiers distincts
Elle s’applique aux entiers positifs en incluant le nombre 1

Elle existe et donne un produit de facteurs premiers unique

Explication

Tout entier positif supérieur à 1 possède une décomposition en un produit de facteurs premiers, unique à l’ordre des facteurs près. Cette règle concerne les nombres supérieurs à 1 et décrit un produit, non une somme.

13. Quelle décomposition respecte la propriété d’unicité des facteurs premiers pour 60 ?

60=2×2×3×560 = 2 \times 2 \times 3 \times 5
60=4×3×560 = 4 \times 3 \times 5
60=6×1060 = 6 \times 10
60=2×3×1060 = 2 \times 3 \times 10

$$60 = 2 \times 2 \times 3 \times 5$$

Explication

La décomposition 60=2×2×3×560 = 2 \times 2 \times 3 \times 5 exprime 60 comme un produit composé exclusivement de nombres premiers. Les autres écritures contiennent au moins un facteur composé, comme 4, 6 ou 10.

14. À quelle condition une fraction est-elle irréductible ?

Son numérateur et son dénominateur n’ont aucun diviseur commun autre que 1.
Son numérateur et son dénominateur sont deux nombres premiers différents.
Son numérateur et son dénominateur possèdent plusieurs diviseurs distincts.
Son numérateur est inférieur à son dénominateur et tous deux sont positifs.

Son numérateur et son dénominateur n’ont aucun diviseur commun autre que 1.

Explication

Une fraction est irréductible lorsque le seul diviseur commun à son numérateur et à son dénominateur est 1. Le fait que les deux nombres soient premiers ou que le numérateur soit plus petit ne suffit pas à établir cette propriété.

15. Quelle méthode permet de rendre une fraction irréductible lorsqu’on ne voit pas directement ses diviseurs communs ?

Multiplier le numérateur et le dénominateur par leurs facteurs les plus grands.
Comparer la valeur du numérateur à celle du dénominateur pour choisir une division.
Additionner le numérateur et le dénominateur avant de réduire la fraction.
Décomposer le numérateur et le dénominateur en produits de facteurs premiers.

Décomposer le numérateur et le dénominateur en produits de facteurs premiers.

Explication

La décomposition en produits de facteurs premiers permet d’identifier les facteurs communs du numérateur et du dénominateur, puis de les simplifier. Comparer les valeurs des deux termes ne révèle pas directement leurs diviseurs communs.

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Qu'est-ce que la division euclidienne d'un entier par un autre ?

Trouver un quotient et un reste entiers.

Quelle est la formule de l'égalité euclidienne ?

dividende=diviseur×quotient+reste\text{dividende} = \text{diviseur} \times \text{quotient} + \text{reste}

Quelle condition doit respecter le reste dans la division euclidienne ?

0≤reste<diviseur0 \leq \text{reste} < \text{diviseur}

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