QCM : Polynôme du second degré — 15 questions

Questions et réponses du QCM

1. Laquelle des expressions définit une fonction polynôme du second degré ?

f(x)=5x3xf(x)=5x^3-x
f(x)=4x7f(x)=4x-7
f(x)=2x+1f(x)=\frac{2}{x}+1
f(x)=3x25x+1f(x)=3x^2-5x+1

$$f(x)=3x^2-5x+1$$

Explication

Une fonction polynôme du second degré s’écrit ax2+bx+cax^2+bx+c avec a0a\ne0, ce qui est le cas de 3x25x+13x^2-5x+1. Une fonction affine ne possède pas de terme en x2x^2 et n’est donc pas du second degré.

2. Pour déterminer si l’expression 2(x+1)22x2+32(x+1)^2-2x^2+3 représente un polynôme du second degré, quelle méthode faut-il appliquer ?

La développer, la réduire, puis vérifier le coefficient de x2x^2
Identifier le nombre de facteurs avant toute transformation
La factoriser, puis vérifier la valeur de la constante
Calculer son image en x=1x=1, puis comparer le résultat à zéro

La développer, la réduire, puis vérifier le coefficient de $$x^2$$

Explication

Il faut développer et réduire l’expression afin d’obtenir sa forme polynomiale, puis vérifier que le coefficient de x2x^2 est non nul. Calculer une seule image ou observer les facteurs ne permet pas de conclure sur le degré.

3. Quelle égalité correspond au carré d’une différence ?

(ab)2=a22ab+b2 (a-b)^2=a^2-2ab+b^2
(ab)2=a2b2 (a-b)^2=a^2-b^2
(ab)2=a2+2ab+b2 (a-b)^2=a^2+2ab+b^2
(ab)2=a22a+b2 (a-b)^2=a^2-2a+b^2

$$ (a-b)^2=a^2-2ab+b^2 $$

Explication

Le carré d’une différence contient le terme central 2ab-2ab, d’où (ab)2=a22ab+b2 (a-b)^2=a^2-2ab+b^2 . Le signe positif devant 2ab2ab correspond au carré d’une somme.

4. Quelle transformation obtient-on en développant une expression ?

Une somme obtenue par distributivité ou identité remarquable
Un produit de facteurs obtenu après recherche d’un facteur commun
Une équation obtenue en égalant l’expression à zéro
Une valeur numérique obtenue en remplaçant la variable

Une somme obtenue par distributivité ou identité remarquable

Explication

Développer transforme une forme factorisée ou remarquable en somme, en utilisant la distributivité ou une identité remarquable, puis en réduisant les termes de même degré. La recherche d’un produit de facteurs correspond à la factorisation.

5. Pour factoriser l’expression 6x2+9x6x^2+9x, quelle démarche est la plus adaptée ?

Développer chaque terme séparément, puis supprimer les parenthèses
Résoudre l’équation associée avant de regrouper les facteurs
Appliquer le carré d’une somme avec le terme central 6x6x
Rechercher le facteur commun 3x3x, puis écrire un produit

Rechercher le facteur commun $$3x$$, puis écrire un produit

Explication

La factorisation commence par la recherche d’un facteur commun ; ici, 3x3x permet d’écrire l’expression sous forme d’un produit. Résoudre une équation ou développer ne constitue pas la démarche demandée.

6. Comment définir une racine d’un polynôme du second degré ?

L’image obtenue lorsque la variable prend la valeur 11
Une valeur de xx qui rend f(x)f(x) maximal
Le coefficient du terme en x2x^2 dans l’expression développée
Une valeur de xx qui vérifie l’équation f(x)=0f(x)=0

Une valeur de $$x$$ qui vérifie l’équation $$f(x)=0$$

Explication

Une racine est une solution de l’équation f(x)=0f(x)=0 ; elle annule donc le polynôme. Un coefficient décrit l’expression algébrique, tandis qu’une image correspond à une valeur de la fonction pour un nombre donné.

7. Pour rechercher les racines de f(x)=x21f(x)=x^2-1, quelle action faut-il effectuer ?

Identifier le coefficient de x2x^2 dans l’expression
Résoudre l’équation x21=0x^2-1=0
Calculer f(x)f(x) pour une valeur fixée de xx
Comparer les valeurs de f(0)f(0) et de f(1)f(1)

Résoudre l’équation $$x^2-1=0$$

Explication

Chercher les racines revient à résoudre l’équation f(x)=0f(x)=0 ; ici, il faut donc résoudre x21=0x^2-1=0. Calculer une image pour une valeur donnée de xx répond à une autre question.

8. Quelle expression représente la forme factorisée d’un polynôme du second degré dont les racines sont x1x_1 et x2x_2 ?

f(x)=a(xx1)2(xx2)f(x)=a(x-x_1)^2(x-x_2) avec a0a\ne0
f(x)=a(x+x1)(x+x2)f(x)=a(x+x_1)(x+x_2) avec a0a\ne0
f(x)=a(xx1)(xx2)f(x)=a(x-x_1)(x-x_2) avec a0a\ne0
f(x)=ax2+bx+cf(x)=ax^2+bx+c avec a0a\ne0

$$f(x)=a(x-x_1)(x-x_2)$$ avec $$a\ne0$$

Explication

La forme factorisée s’écrit f(x)=a(xx1)(xx2)f(x)=a(x-x_1)(x-x_2), où aa est non nul. L’expression ax2+bx+cax^2+bx+c est la forme développée et met en évidence les coefficients plutôt que les racines.

9. Quelles sont les racines du polynôme f(x)=3(x2)(x+5)f(x)=3(x-2)(x+5) ?

22 et 5-5
2-2 et 55
22 et 55
33 et 5-5

$$2$$ et $$-5$$

Explication

Les facteurs s’annulent pour x=2x=2 et x=5x=-5, qui sont donc les deux racines. Les signes des constantes dans les facteurs doivent être changés pour trouver les valeurs annulant chaque facteur.

10. Quelle propriété permet de résoudre l’équation (2x6)(x+4)=0 (2x-6)(x+4)=0 ?

Un produit est nul lorsque ses facteurs ont la même valeur.
Un produit est nul lorsque la somme de ses facteurs vaut zéro.
Un produit est nul lorsqu’au moins un de ses facteurs est nul.
Un produit est nul lorsque ses deux facteurs sont positifs.

Un produit est nul lorsqu’au moins un de ses facteurs est nul.

Explication

La règle du produit nul affirme que A×B=0A\times B=0 si et seulement si A=0A=0 ou B=0B=0. Il suffit donc d’annuler l’un des deux facteurs, sans exiger qu’ils le soient tous les deux.

11. Quelles sont les solutions de l’équation (x7)(3x+6)=0 (x-7)(3x+6)=0 ?

7-7 et 2-2
77 et 2-2
7-7 et 22
77 et 22

$$7$$ et $$-2$$

Explication

En annulant les facteurs, on obtient x7=0x-7=0, donc x=7x=7, ou 3x+6=03x+6=0, donc x=2x=-2. Résoudre une équation factorisée consiste à réunir les solutions issues de chaque facteur nul.

12. Comment déterminer le coefficient aa d’un polynôme dont les racines sont x1x_1 et x2x_2 lorsqu’une valeur de la fonction est connue ?

Écrire f(x)=a(x+x1)(x+x2)f(x)=a(x+x_1)(x+x_2) puis comparer les racines.
Écrire f(x)=a(xx1)(xx2)f(x)=a(x-x_1)(x-x_2) puis utiliser la valeur connue de ff.
Poser a=1a=1 puis développer l’expression obtenue.
Utiliser les racines pour calculer directement le terme constant.

Écrire $$f(x)=a(x-x_1)(x-x_2)$$ puis utiliser la valeur connue de $$f$$.

Explication

Les racines imposent les facteurs xx1x-x_1 et xx2x-x_2, tandis qu’une valeur connue de ff permet de calculer aa. Poser arbitrairement a=1a=1 ne garantit pas que le polynôme respecte la valeur donnée.

13. Deux polynômes du second degré ont les mêmes racines, mais leurs coefficients multiplicateurs sont différents. Quelle relation existe-t-il entre eux ?

Ils possèdent des racines différentes après développement.
Ils ont des termes constants nécessairement opposés.
Ils ont la même forme factorisée à un coefficient multiplicateur près.
Ils sont nécessairement identiques sous leur forme développée.

Ils ont la même forme factorisée à un coefficient multiplicateur près.

Explication

Des racines identiques imposent les mêmes facteurs, de sorte que les deux expressions ne diffèrent que par leur coefficient multiplicateur. Elles ne représentent donc pas forcément le même polynôme, puisque leurs valeurs peuvent varier selon ce coefficient.

14. Comment factorise-t-on correctement l’expression 2x282x^2-8 ?

(2x8)(x+1)(2x-8)(x+1)
2(x24)2(x^2-4)
(x2)(x+2)(x-2)(x+2)
2(x2)(x+2)2(x-2)(x+2)

$$2(x-2)(x+2)$$

Explication

On met d’abord le facteur commun 2 en évidence, puis on reconnaît une différence de carrés, ce qui donne la factorisation complète. L’écriture 2(x24)2(x^2-4) est une étape intermédiaire correcte, mais elle n’est pas entièrement factorisée.

15. Quelle règle faut-il appliquer lorsqu’on divise les deux membres d’une inéquation par un nombre négatif ?

Ajouter le nombre aux deux membres
Remplacer l’inégalité par une égalité
Inverser le sens de l’inégalité
Conserver le sens de l’inégalité

Inverser le sens de l’inégalité

Explication

La division ou la multiplication des deux membres par un nombre négatif inverse le sens de l’inégalité, tout en conservant l’équivalence. Conserver le sens conviendrait dans le cas d’un nombre positif, pas dans celui d’un nombre négatif.

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Qu'est-ce qu'une fonction polynôme du second degré ?

C'est une fonction définie sur ℝ de la forme f(x)=ax2+bx+cf(x)=ax^2+bx+c avec a0a\ne0.

Quels sont les coefficients dans f(x)=ax2+bx+cf(x)=ax^2+bx+c ?

Les coefficients sont aa, bb et cc.

Quelle condition doit vérifier le coefficient de x2x^2 pour un polynôme du second degré ?

Le coefficient de x2x^2 doit être non nul.

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