QCM : Nombres réels et puissances (15 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Sur une droite graduée d’origine O, un point A a pour abscisse aa. À quoi la valeur absolue ∣a∣|a| correspond-elle ?

La distance OA
Le carré de l’abscisse de A
L’abscisse signée de A
La distance entre A et un autre point

La distance OA

Explication

La valeur absolue de aa est la distance OA, donc elle mesure l’écart à l’origine sans tenir compte du sens. L’abscisse signée conserve le signe, le carré transforme le nombre, et une distance entre deux points quelconques n’est pas la définition donnée.

2. Un point a pour abscisse −7,4-7,4 sur une droite graduée. Quelle valeur obtient-on en prenant la valeur absolue de cette abscisse ?

00
−7,4-7,4
−(−7,4)-(-7,4) avec un signe négatif conservé
7,47,4

$$7,4$$

Explication

Pour un réel négatif, la valeur absolue est son opposé : ∣−7,4∣=−(−7,4)=7,4|-7,4|=-(-7,4)=7,4. Garder le signe négatif confond valeur absolue et abscisse signée; appliquer un signe négatif au résultat positif ou choisir zéro ne respecte pas la règle.

3. Pour calculer (−3)4(-3)^4 en développant la puissance, quelle multiplication faut-il écrire ?

(−3)×(−3)×(−3)(-3)\times(-3)\times(-3)
(−3)×(−3)×(−3)×(−3)(-3)\times(-3)\times(-3)\times(-3)
(−3)×4(-3)\times 4
−3×−3×−3×4-3\times-3\times-3\times 4

$$(-3)\times(-3)\times(-3)\times(-3)$$

Explication

Une puissance d’exposant naturel non nul est le produit d’autant de facteurs égaux à la base que l’indique l’exposant : ici, quatre facteurs égaux à −3-3. Trois facteurs oublient un facteur, multiplier par 4 confond puissance et produit, et la dernière écriture remplace le quatrième facteur par l’exposant.

4. Pour un réel non nul aa, quelle expression équivaut à a−3a^{-3} ?

a3a^3
1a3\frac{1}{a^3}
−a3-a^3
11

$$\frac{1}{a^3}$$

Explication

Un exposant négatif donne le réciproque de la puissance correspondante : a−3=1a3a^{-3}=\frac{1}{a^3}. −a3-a^3 ajoute un signe négatif, a3a^3 omet le réciproque et 11 applique à tort la convention de l’exposant nul.

5. Un décimal non nul s’écrit −0,0048-0,0048. Laquelle de ces écritures respecte la forme scientifique, avec un coefficient dont la valeur absolue est comprise entre 1 et 10 ?

−4,8×103-4,8\times10^3
−0,48×10−2-0,48\times10^{-2}
−4,8×10−3-4,8\times10^{-3}
4,8×10−34,8\times10^{-3}

$$-4,8\times10^{-3}$$

Explication

L’écriture scientifique doit avoir un coefficient de valeur absolue entre 1 et 10; −0,0048=−4,8×10−3-0,0048=-4,8\times10^{-3}. Le coefficient −0,48-0,48 est trop petit, l’exposant positif donne une valeur trop grande, et un coefficient positif donnerait un nombre de signe opposé.

6. Parmi les ensembles d’entiers, lequel contient zéro et les entiers positifs, mais pas les entiers négatifs ?

L’ensemble ℕ
L’ensemble ℚ
L’ensemble 𝔻
L’ensemble ℤ

L’ensemble ℕ

Explication

Les entiers naturels comprennent zéro et les entiers positifs. L’ensemble ℤ inclut aussi les négatifs, tandis que 𝔻 et ℚ comprennent des nombres qui ne sont pas nécessairement entiers.

7. Une température enregistrée est de −4-4 degrés. Dans quel ensemble d’entiers ce nombre se trouve-t-il ?

Dans l’ensemble des entiers positifs
Dans l’ensemble des nombres naturels ou nuls
Dans l’ensemble ℕ
Dans l’ensemble ℤ

Dans l’ensemble ℤ

Explication

L’ensemble ℤ contient les entiers positifs ou nuls ainsi que les entiers négatifs, donc −4-4 en fait partie. L’ensemble ℕ ne contient pas les entiers négatifs.

8. Pour établir que −42-42 est un multiple de 77, quelle égalité suffit-il de trouver, avec un quotient entier ?

7=(−42)×(−6)7=(-42)\times(-6)
−42=7×(−6)-42=7\times(-6)
−42=2×(−21)-42=2\times(-21)
−42=7×6-42=7\times6

$$-42=7\times(-6)$$

Explication

Un entier est un multiple de 77 s’il s’écrit 7q7q avec qq entier ; ici, q=−6q=-6. L’égalité avec 77 à gauche inverse les rôles, et les autres égalités ne démontrent pas la divisibilité requise par 77.

9. Un entier aa est pair. Quelle forme peut-il prendre pour un entier qq ?

a=3qa=3q
a=2(q+1)+1a=2(q+1)+1
a=2qa=2q
a=2q+1a=2q+1

$$a=2q$$

Explication

Un entier est pair s’il existe un entier qq tel que a=2qa=2q. La forme 2q+12q+1 caractérise un entier impair, tandis que les autres formes ne définissent pas la parité demandée.

10. Un entier aa est impair. Quelle égalité doit être possible pour un entier qq ?

a=2q+1a=2q+1
a=2qa=2q
a=3q+1a=3q+1
a=2(q+1)a=2(q+1)

$$a=2q+1$$

Explication

Un entier impair peut s’écrire 2q+12q+1 avec qq entier. La forme 2q2q caractérise un pair ; les autres expressions n’établissent pas la forme caractéristique d’un impair.

11. Un nombre s’écrit sous la forme −37103\frac{-37}{10^3}. Dans quel ensemble appartient-il en vertu de cette écriture ?

À l’ensemble D\mathbb{D} des nombres décimaux
À l’ensemble N\mathbb{N} des entiers naturels
À l’ensemble des irrationnels
À l’ensemble Z\mathbb{Z} des entiers relatifs

À l’ensemble $$\mathbb{D}$$ des nombres décimaux

Explication

Un nombre de la forme a10n\frac{a}{10^n} avec a∈Za\in\mathbb{Z} et n∈Nn\in\mathbb{N} est décimal ; ici, a=−37a=-37 et n=3n=3. Un numérateur négatif n’empêche pas l’appartenance à D\mathbb{D}, contrairement aux ensembles des entiers.

12. Une fraction représente un nombre dont le numérateur et le dénominateur sont des entiers, et dont le dénominateur est non nul. À quel ensemble appartient ce nombre par définition ?

À l’ensemble Q\mathbb{Q} des nombres rationnels
À l’ensemble D\mathbb{D} des nombres décimaux
À l’ensemble N\mathbb{N} des entiers naturels
À l’ensemble des nombres irrationnels

À l’ensemble $$\mathbb{Q}$$ des nombres rationnels

Explication

Un nombre rationnel peut s’écrire ab\frac{a}{b} avec a,b∈Za,b\in\mathbb{Z} et b≠0b\ne0 ; le dénominateur peut donc être négatif. La forme rationnelle ne garantit pas à elle seule que le nombre est décimal.

13. Sur une droite graduée, un point a pour abscisse −3-\sqrt{3}. À quel ensemble appartient cette abscisse selon la définition des nombres réels ?

À l’ensemble R\mathbb{R} des nombres réels
À l’ensemble Q\mathbb{Q} des nombres rationnels
À l’ensemble Z\mathbb{Z} des entiers relatifs
À l’ensemble des nombres irrationnels, mais pas à R\mathbb{R}

À l’ensemble $$\mathbb{R}$$ des nombres réels

Explication

Les nombres réels sont les abscisses des points d’une droite graduée ; ainsi, −3-\sqrt{3} est réel même s’il est irrationnel. L’irrationalité ne signifie pas qu’un nombre est extérieur à R\mathbb{R}.

14. Une élève affirme que tout nombre décimal est rationnel, mais que certains nombres rationnels ne sont pas décimaux. Quelle chaîne d’inclusions exprime correctement cette relation ainsi que l’emboîtement des ensembles ?

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

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

Explication

Les ensembles sont emboîtés selon N⊂Z⊂D⊂Q⊂R\mathbb{N}\subset\mathbb{Z}\subset\mathbb{D}\subset\mathbb{Q}\subset\mathbb{R}. La chaîne inversant D\mathbb{D} et Q\mathbb{Q} confond l’inclusion avec son contraire ; les réels contiennent les rationnels.

15. Un nombre réel ne peut pas s’écrire sous la forme ab\frac{a}{b} avec a,b∈Za,b\in\mathbb{Z} et b≠0b\ne0. Comment le classe-t-on ?

Comme un nombre irrationnel
Comme un nombre qui n’est pas réel
Comme un nombre entier relatif
Comme un nombre rationnel

Comme un nombre irrationnel

Explication

Un irrationnel est un nombre réel qui n’est pas rationnel, c’est-à-dire qu’il ne s’écrit pas sous la forme ab\frac{a}{b} avec un dénominateur entier non nul. Les irrationnels restent des nombres réels.

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Comment définit-on la valeur absolue d’un réel a sur une droite graduée ?

C’est la distance OA lorsqu'A a pour abscisse a.

Quelle est la valeur absolue de a lorsqu'a est positif ou nul ?

∣a∣=a|a|=a

Quelle est la valeur absolue de a lorsqu'a est négatif ou nul ?

∣a∣=−a|a|=-a

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