QCM : Nombres réels — 15 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle propriété caractérise la valeur absolue d’un réel aa ?

Elle conserve toujours le signe de aa après le calcul
Elle vaut aa si a>0a>0 et reste négative si a<0a<0
Elle vaut aa si a0a\geq 0 et a-a si a<0a<0
Elle vaut a-a si a0a\geq 0 et aa si a<0a<0

Elle vaut $$a$$ si $$a\geq 0$$ et $$-a$$ si $$a<0$$

Explication

La définition distingue les cas selon le signe de aa et produit une valeur positive ou nulle. L’affirmation selon laquelle la valeur absolue resterait négative pour un réel négatif confond aa avec a|a|.

2. Pour quelle condition un nombre aa est-il une valeur approchée de xx à ε\varepsilon près, avec ε>0\varepsilon>0 ?

Lorsque a+εxa+2εa+\varepsilon\le x\le a+2\varepsilon.
Lorsque xεax+εx-\varepsilon\le a\le x+\varepsilon.
Lorsque aε<x<a+εa-\varepsilon<x<a+\varepsilon avec ε<0\varepsilon<0.
Lorsque aεxa+εa-\varepsilon\le x\le a+\varepsilon.

Lorsque $$a-\varepsilon\le x\le a+\varepsilon$$.

Explication

La définition impose que xx appartienne à l’intervalle centré en aa de rayon ε\varepsilon, soit aεxa+εa-\varepsilon\le x\le a+\varepsilon. La condition ε>0\varepsilon>0 est indispensable, et l’écriture proposée avec des bornes centrées en xx ne reprend pas la définition demandée.

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

NDZQR\mathbb{N}\subset\mathbb{D}\subset\mathbb{Z}\subset\mathbb{Q}\subset\mathbb{R}
RQDZN\mathbb{R}\subset\mathbb{Q}\subset\mathbb{D}\subset\mathbb{Z}\subset\mathbb{N}
NZDQR\mathbb{N}\subset\mathbb{Z}\subset\mathbb{D}\subset\mathbb{Q}\subset\mathbb{R}
ZNQDR\mathbb{Z}\subset\mathbb{N}\subset\mathbb{Q}\subset\mathbb{D}\subset\mathbb{R}

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

Explication

Chaque ensemble est inclus dans le suivant selon NZDQR\mathbb{N}\subset\mathbb{Z}\subset\mathbb{D}\subset\mathbb{Q}\subset\mathbb{R}. Par exemple, tous les décimaux sont rationnels, mais tous les rationnels ne sont pas décimaux.

4. Lequel est un nombre rationnel selon sa définition ?

2\sqrt{2}
73-\frac{7}{3}
π\pi
Un nombre dont l’écriture décimale est infinie et non périodique

$$-\frac{7}{3}$$

Explication

Un rationnel s’écrit sous la forme ab\frac{a}{b} avec aa entier relatif et bb naturel non nul. Les nombres 2\sqrt{2} et π\pi sont irrationnels, et une écriture infinie non périodique caractérise un irrationnel.

5. Lequel décrit correctement l’ensemble des nombres naturels N\mathbb{N} ?

Il contient les entiers relatifs strictement négatifs.
Il contient les entiers positifs et le nombre zéro.
Il contient les nombres réels irrationnels comme 2\sqrt{2}.
Il contient les nombres rationnels écrits en quotient.

Il contient les entiers positifs et le nombre zéro.

Explication

L’ensemble N\mathbb{N} comprend 0,1,2,3,0,1,2,3,\ldots. L’ensemble N\mathbb{N}^* correspond aux naturels non nuls, tandis que les quotients et les irrationnels appartiennent à d’autres ensembles.

6. Quelles sont les solutions de l’équation x=2|x|=2 ?

x=2x=-2 ou x=0x=0
x=2x=2 uniquement
x=0x=0 ou x=2x=2
x=2x=-2 ou x=2x=2

$$x=-2$$ ou $$x=2$$

Explication

La valeur absolue de xx vaut 22 lorsque xx est à une distance de 22 de zéro, donc lorsque x=2x=-2 ou x=2x=2. L’équation x=3|x|=-3, en revanche, n’admettrait aucune solution, car une valeur absolue ne peut pas être négative.

7. Si un élément appartient à la fois à II et à JJ, dans quel ensemble appartient-il nécessairement ?

À l’ensemble formé par les éléments de II seulement
À la réunion IJI\cup J sans appartenir à l’intersection
Au complémentaire de IJI\cap J
À l’intersection IJI\cap J

À l’intersection $$I\cap J$$

Explication

L’intersection regroupe les éléments communs aux deux ensembles, donc un élément appartenant à II et à JJ en fait partie. La réunion le contient également, mais elle accepte aussi les éléments qui appartiennent à un seul des deux ensembles.

8. Pour A=[2;1]A=[-2\,;\,1] et B=]0;5[B=]0\,;\,5[, quelle est leur réunion ?

]1;5[]1\,;\,5[
[2;5[[-2\,;\,5[
[2;0][-2\,;\,0]
]0;1]]0\,;\,1]

$$[-2\,;\,5[$$

Explication

La réunion contient les éléments appartenant à au moins un des deux intervalles, ce qui donne [2;5[[-2\,;\,5[. L’intervalle ]0;1]]0\,;\,1] correspond à leur intersection et non à leur réunion.

9. Quel ensemble de nombres est représenté par l’intervalle [a ; b][a\ ;\ b] ?

Les réels xx tels que x<ax<a ou x>bx>b.
Les réels xx tels que a<x<ba<x<b.
Les réels xx tels que axba\le x\le b.
Les réels xx tels que ax<ba\le x<b.

Les réels $$x$$ tels que $$a\le x\le b$$.

Explication

Les crochets indiquent que les deux bornes appartiennent à l’intervalle, donc axba\le x\le b. L’écriture ]a ; b[]a\ ;\ b[ exclurait les deux bornes et correspondrait à a<x<ba<x<b.

10. Dans l’encadrement axba\le x\le b, quelle expression représente l’amplitude ?

aa
bab-a
bb
a+ba+b

$$b-a$$

Explication

L’amplitude mesure la largeur de l’encadrement et vaut bab-a. La valeur aa est la borne inférieure, tandis que bb est la borne supérieure.

11. Si aba \leq b et cdc \leq d, dans quelle condition supplémentaire peut-on conclure que acbdac \leq bd ?

Lorsque seuls aa et cc sont positifs
Lorsque les quatre nombres sont positifs
Lorsque les quatre nombres sont négatifs
Lorsque bb et dd ont des signes opposés

Lorsque les quatre nombres sont positifs

Explication

La multiplication conserve l’ordre dans cette règle lorsque les quatre nombres sont positifs. La simple présence de deux facteurs positifs ne suffit pas à garantir la comparaison des produits.

12. Sachant que aba \leq b et cdc \leq d, quelle inégalité est directement obtenue en additionnant membre à membre ?

a+cb+da+c \leq b+d
a+bc+da+b \leq c+d
acbda-c \leq b-d
a+db+ca+d \leq b+c

$$a+c \leq b+d$$

Explication

L’addition membre à membre des deux inégalités donne a+cb+da+c \leq b+d. La comparaison entre a+da+d et b+cb+c ne découle pas de ces seules hypothèses.

13. Quelle est la solution de l’inéquation x73|x-7|\leq 3 ?

Les points x=4x=4 et x=10x=10
Les valeurs x4x\leq 4 ou x10x\geq 10
L’intervalle [3;7][3\,;\,7]
L’intervalle [4;10][4\,;\,10]

L’intervalle $$[4\,;\,10]$$

Explication

L’inéquation x73|x-7|\leq 3 décrit les nombres situés à une distance d’au plus 33 de 77, soit l’intervalle [4;10][4\,;\,10]. Les valeurs 44 et 1010 sont les solutions de l’équation x7=3|x-7|=3, qui donne deux points plutôt que tous les nombres intermédiaires.

14. La distance entre les réels aa et bb peut être calculée par quelle expression ?

ba|b-a|, qui est égale à ab|a-b|
a+b|a+b|, qui mesure leur écart
bab-a, qui est égale à aba-b
aba-b, en conservant son signe

$$|b-a|$$, qui est égale à $$|a-b|$$

Explication

La distance entre deux réels est la valeur absolue de leur différence, et l’ordre de la soustraction ne change pas cette valeur absolue. En revanche, bab-a et aba-b peuvent avoir des signes opposés.

15. Quelle propriété caractérise un nombre décimal ?

Il est nécessairement un entier naturel.
Il possède une écriture infinie non périodique.
Il possède un nombre fini de chiffres après la virgule.
Il ne peut pas être exprimé comme un quotient d’entiers.

Il possède un nombre fini de chiffres après la virgule.

Explication

Un nombre décimal possède un nombre fini de chiffres après la virgule, comme 5,23=5231025,23=\frac{523}{10^2}. Il peut aussi être rationnel et n’est pas forcément un entier naturel.

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Quels sont les nombres entiers naturels notés N ?

0, 1, 2, 3, et ainsi de suite.

Quelle forme ont les nombres rationnels notés Q ?

Ils sont de la forme ab\frac{a}{b} avec a entier relatif et b entier naturel non nul.

Comment s'écrivent les nombres décimaux ?

Avec un nombre fini de chiffres après la virgule.

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