QCM : Nombres réels et intervalles (17 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Un nombre xx appartient à N\mathbb{N}. Parmi les affirmations suivantes, laquelle découle de l’emboîtement des ensembles de nombres ?

xx appartient à Q\mathbb{Q} mais pas à R\mathbb{R}
xx appartient à D\mathbb{D} mais pas à Q\mathbb{Q}
xx appartient à Z\mathbb{Z} mais pas à D\mathbb{D}
xx appartient aussi à Q\mathbb{Q} et à R\mathbb{R}

$$x$$ appartient aussi à $$\mathbb{Q}$$ et à $$\mathbb{R}$$

Explication

L’inclusion N⊂Z⊂D⊂Q⊂R\mathbb{N}\subset\mathbb{Z}\subset\mathbb{D}\subset\mathbb{Q}\subset\mathbb{R} signifie que tout nombre naturel appartient aussi aux ensembles situés après lui. L’exclusion de D\mathbb{D} inverse l’inclusion, tandis que l’exclusion de R\mathbb{R} contredit l’emboîtement final.

2. Le nombre yy s’écrit avec un nombre fini de chiffres après la virgule. Dans quelle catégorie le classe-t-on d’après cette propriété ?

Dans les nombres décimaux
Dans les entiers relatifs
Dans les nombres irrationnels
Dans les nombres rationnels à écriture périodique non finie

Dans les nombres décimaux

Explication

Un nombre décimal est défini par une écriture décimale finie. Une écriture périodique non finie caractérise une autre forme d’écriture rationnelle, et les entiers ne couvrent pas toutes les écritures finies.

3. Une valeur peut s’écrire sous la forme ab\frac{a}{b}, où aa et bb sont des entiers et b≠0b\ne0. Quelle est sa classification ?

Un nombre décimal à écriture nécessairement finie
Un nombre rationnel
Un nombre irrationnel
Un nombre entier relatif

Un nombre rationnel

Explication

Un nombre rationnel est un quotient de deux entiers dont le dénominateur est non nul. Une telle écriture n’implique pas que le développement décimal soit fini, et elle est incompatible avec la définition d’un irrationnel.

4. Quel critère caractérise un nombre irrationnel ?

Son écriture décimale est finie et il ne s’écrit pas comme une fraction de deux entiers
Il s’écrit comme une fraction de deux entiers et son écriture décimale est infinie et non périodique
Il ne s’écrit pas comme une fraction de deux entiers et son écriture décimale est infinie et non périodique
Il s’écrit comme une fraction de deux entiers et son écriture décimale est périodique

Il ne s’écrit pas comme une fraction de deux entiers et son écriture décimale est infinie et non périodique

Explication

Un irrationnel ne peut pas s’écrire comme une fraction de deux entiers et possède une écriture décimale infinie non périodique. Une écriture périodique correspond à un rationnel, tandis qu’une fraction d’entiers exclut la classification comme irrationnel.

5. Sur une droite graduée, lequel de ces nombres négatifs est le plus grand ?

−8-8
−3-3
−15-15
−11-11

$$-3$$

Explication

Parmi deux nombres négatifs, celui qui est le plus proche de zéro est le plus grand : −3-3 est donc le plus grand. Choisir −8-8 inverse l’ordre, tandis que −11-11 et −15-15 sont plus éloignés de zéro.

6. Sur une droite graduée, un point représentant −1,5-1{,}5 se trouve à droite d’un point représentant −2-2. Quelle comparaison en découle ?

−1,5>−2-1{,}5>-2
−2>0-2>0
−1,5<−2-1{,}5<-2
−1,5=−2-1{,}5=-2

$$-1{,}5>-2$$

Explication

Sur la droite graduée, le nombre situé le plus à droite est le plus grand ; ainsi −1,5>−2-1{,}5>-2. L’inégalité inversée confond gauche et droite, et l’égalité ou la comparaison avec zéro ne décrit pas la position donnée.

7. Un capteur accepte les valeurs comprises entre 22 et 66, bornes incluses. Quel intervalle décrit ces valeurs ?

]2;6[]2;6[
[2;6[[2;6[
[2;6][2;6]
]2;6]]2;6]

$$[2;6]$$

Explication

Les crochets fermés dans [2;6][2;6] indiquent que les deux bornes appartiennent à l’intervalle. ]2;6[]2;6[ exclut les deux bornes, tandis que les notations mixtes n’en incluent qu’une.

8. Un dispositif fonctionne pour toute valeur xx supérieure ou égale à −4-4, sans limite supérieure. Quelle notation d’intervalle convient ?

]−∞;−4]]-\infty;-4]
[−4;+[0m∞][-4;+[0m\infty]
[−4;+[0m∞[[-4;+[0m\infty[
]−4;+[0m∞[]-4;+[0m\infty[

$$[-4;+[0m\infty[ $$

Explication

L’intervalle [−4;+[0m∞[[-4;+[0m\infty[ inclut −4-4 et exclut l’infini, comme l’exige toute borne infinie. [−4;+[0m∞][-4;+[0m\infty] traite l’infini comme une borne incluse, tandis que les autres notations changent l’inclusion de −4-4 ou le sens de l’intervalle.

9. Un nombre réel appartient à la fois à l’intervalle [−2;4][-2;4] et à l’intervalle [1;6][1;6]. Dans quel ensemble se trouve-t-il nécessairement ?

Dans [1;6][1;6]
Dans [1;4][1;4]
Dans [−2;4][-2;4]
Dans [−2;6][-2;6]

Dans $$[1;4]$$

Explication

L’intersection regroupe les nombres présents dans les deux intervalles : ils vont de la plus grande borne inférieure, 11, à la plus petite borne supérieure, 44. [−2;6][-2;6] correspond à la réunion, tandis que les deux autres choix écartent une partie des valeurs communes.

10. Pour qu’un nombre appartienne à la réunion de deux intervalles, quelle condition doit-il satisfaire ?

Être une borne commune aux deux intervalles
Appartenir à au moins l’un des deux intervalles
Appartenir à l’intervalle le plus étendu
Appartenir aux deux intervalles simultanément

Appartenir à au moins l’un des deux intervalles

Explication

La réunion contient les nombres qui appartiennent à au moins l’un des deux intervalles. L’appartenance simultanée décrit l’intersection, une borne commune n’est pas requise et l’étendue relative des intervalles ne définit pas la réunion.

11. Sur une droite graduée, un point est placé en −7-7. Quelle valeur représente sa distance à zéro ?

−14-14
−7-7
77
00

$$7$$

Explication

La valeur absolue mesure la distance à zéro, qui est positive ou nulle ; le point situé en −7-7 est donc à une distance de 77. −7-7 est sa position signée, et une distance ne peut pas être négative.

12. Quelle est la distance entre les nombres −3-3 et 88 sur une droite graduée ?

1111
55
2424
−11-11

$$11$$

Explication

La distance se calcule par la valeur absolue de la différence : ∣8−(−3)∣=∣11∣=11|8-(-3)|=|11|=11. 55 vient d’une soustraction des valeurs absolues, −11-11 omet la valeur absolue et 2424 correspond à une multiplication erronée.

13. Pour le nombre −7-7, quelle valeur est son opposé, qui conserve la même distance à zéro avec un signe contraire ?

77
−7-7
−17-\frac{1}{7}
11

$$7$$

Explication

L’opposé change le signe tout en conservant la distance à zéro : l’opposé de −7-7 est 77. −17-\frac{1}{7} est son inverse, −7-7 conserve son signe et 11 n’a pas la même distance à zéro.

14. Un élève cherche l’inverse de −5-5. Quel résultat obtient-il en appliquant la définition de l’inverse ?

2525
−15-\frac{1}{5}
15\frac{1}{5}
55

$$-\frac{1}{5}$$

Explication

Pour un nombre non nul xx, son inverse est 1x\frac{1}{x} ; ainsi l’inverse de −5-5 est −15-\frac{1}{5}. 55 est son opposé, 15\frac{1}{5} oublie le signe et 2525 est son carré.

15. Une calculatrice effectue le quotient (−18)÷3(-18)\div 3. Quel signe doit avoir le résultat ?

Impossible à déterminer sans calculer la valeur absolue
Nul
Positif
Négatif

Négatif

Explication

Dans un quotient, deux nombres de signes différents donnent un résultat négatif ; ici, −18-18 et 33 ont des signes différents. Un résultat positif suppose des signes identiques, tandis que le quotient est défini et son signe est déterminable sans calculer une valeur absolue.

16. Pour calculer 8−2×(3+1)28-2\times(3+1)^2, quelle opération faut-il effectuer en premier ?

Calculer 121^2
Calculer 3+13+1
Calculer 8−28-2
Calculer 2×(3+1)2\times(3+1)

Calculer $$3+1$$

Explication

Les parenthèses se traitent en premier : il faut calculer 3+13+1 avant la puissance, puis la multiplication et enfin la soustraction. Commencer par 8−28-2 néglige la priorité des opérations, et multiplier avant la parenthèse inverse l’ordre requis.

17. Dans les réels, que vaut (−6)2\sqrt{(-6)^2} ?

66
Cette expression n’existe pas dans R\mathbb{R}
3636
−6-6

$$6$$

Explication

La règle a2=∣a∣\sqrt{a^2}=|a| donne ∣−6∣=6|{-6}|=6. −6-6 conserve à tort le signe initial, 3636 oublie la racine carrée et l’expression existe bien dans les réels puisque le radicand est positif.

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Comment les ensembles ℕ, ℤ, 𝔻, ℚ et ℝ sont-ils emboîtés selon l’inclusion ?

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

Comment peut-on écrire un nombre rationnel ?

Comme une fraction de deux entiers dont le dénominateur est non nul.

Comment s’écrit un nombre irrationnel en écriture décimale ?

Son écriture est infinie et non périodique.

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