QCM : Polynômes du second degré (15 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Une fonction est donnée par g(x)=4x2−7x+3g(x)=4x^2-7x+3. Quelle caractéristique confirme qu’elle est un polynôme du second degré écrit sous forme développée ?

Le coefficient de x2x^2 est non nul et l’expression suit la forme ax2+bx+cax^2+bx+c.
Le coefficient de xx est non nul et l’expression suit la forme ax2+bx+cax^2+bx+c.
Le terme constant est non nul et l’expression suit la forme ax2+bx+cax^2+bx+c.
L’expression est écrite sous la forme a(x−α)2+βa(x-\alpha)^2+\beta.

Le coefficient de $$x^2$$ est non nul et l’expression suit la forme $$ax^2+bx+c$$.

Explication

Un polynôme du second degré s’écrit ax2+bx+cax^2+bx+c avec a≠0a\ne0 ; le coefficient de x2x^2 détermine donc le degré. Confondre ce coefficient avec celui de xx ou avec le terme constant ne suffit pas à établir le degré, et la forme en carré est la forme canonique.

2. Après réduction de 5x−2x2−20+8x5x-2x^2-20+8x, quelle est l’expression sous forme développée ?

−2x2+13x−20-2x^2+13x-20
−2x2+13x+20-2x^2+13x+20
−2x2+3x−20-2x^2+3x-20
2x2+13x−202x^2+13x-20

$$-2x^2+13x-20$$

Explication

En regroupant les termes de même degré, on obtient 5x+8x=13x5x+8x=13x, tandis que −2x2-2x^2 et −20-20 restent inchangés. Le résultat est donc −2x2+13x−20-2x^2+13x-20 ; les autres réponses résultent d’une erreur de réduction ou de signe.

3. Pour f(x)=2x2−12x+7f(x)=2x^2-12x+7, quelles valeurs de α\alpha et β\beta donnent la forme canonique f(x)=a(x−α)2+βf(x)=a(x-\alpha)^2+\beta ?

α=3\alpha=3 et β=−11\beta=-11
α=−3\alpha=-3 et β=−11\beta=-11
α=3\alpha=3 et β=−29\beta=-29
α=6\alpha=6 et β=7\beta=7

$$\alpha=3$$ et $$\beta=-11$$

Explication

La formule donne α=−b2a=−−124=3\alpha=-\frac{b}{2a}=-\frac{-12}{4}=3, puis β=f(3)=18−36+7=−11\beta=f(3)=18-36+7=-11. Prendre α=6\alpha=6 oublie le facteur 22, choisir −3-3 inverse le signe, et −29-29 ne correspond pas à f(3)f(3).

4. Une fonction a pour forme canonique f(x)=3(x−2)2+5f(x)=3(x-2)^2+5. Quelles sont les coordonnées du sommet de sa parabole ?

(−2;5)(-2;5)
(5;2)(5;2)
(2;5)(2;5)
(2;3)(2;3)

$$(2;5)$$

Explication

Dans la forme canonique a(x−α)2+βa(x-\alpha)^2+\beta, le sommet a pour coordonnées (α;β)(\alpha;\beta) ; ici il s’agit donc de (2;5)(2;5). Les autres coordonnées inversent les valeurs, changent le signe de α\alpha ou prennent le coefficient aa pour β\beta.

5. Une fonction quadratique a pour coefficient dominant a=3a=3 et son sommet est S(2;−5)S(2;-5). Quel est son comportement de part et d’autre de x=2x=2 ?

Elle décroît jusqu’à 22 en x=−5x=-5, puis croît.
Elle croît jusqu’à 22 en x=−5x=-5, puis décroît.
Elle croît jusqu’à −5-5 en x=2x=2, puis décroît.
Elle décroît jusqu’à −5-5 en x=2x=2, puis croît.

Elle décroît jusqu’à $$-5$$ en $$x=2$$, puis croît.

Explication

Lorsque a>0a>0, la parabole est tournée vers le haut : la fonction décroît jusqu’au sommet, où elle atteint son minimum, puis croît. L’option associée à un maximum inverse l’effet du signe de aa, tandis que les autres échangent les coordonnées du sommet ou inversent les variations.

6. Pour la fonction f(x)=4x2−8x+11f(x)=4x^2-8x+11, quel est le minimum atteint et à quelle abscisse ?

33, atteint pour x=1x=1
77, atteint pour x=1x=1
1111, atteint pour x=0x=0
11, atteint pour x=7x=7

$$7$$, atteint pour $$x=1$$

Explication

Le sommet de cette fonction est S(1;7)S(1;7), donc le minimum vaut 77 et est atteint pour x=1x=1. La réponse donnant 11 comme minimum confond les coordonnées du sommet, celle donnant 33 calcule incorrectement l’ordonnée, et 1111 est la valeur en x=0x=0.

7. Laquelle des équations suivantes est une équation du second degré au sens où son coefficient de x2x^2 doit être non nul ?

−2x2+5x−3=0-2x^2+5x-3=0
0x2+5x−3=00x^2+5x-3=0
5x−3=05x-3=0
2x3+5x−3=02x^3+5x-3=0

$$-2x^2+5x-3=0$$

Explication

Une équation du second degré s’écrit ax2+bx+c=0ax^2+bx+c=0 avec a≠0a\ne0 ; l’équation proposée a donc bien un terme quadratique de coefficient non nul. Un coefficient nul supprime ce terme, tandis que les deux autres choix sont de degré trois et de degré un.

8. Pour le trinôme −2x2+3x+2-2x^2+3x+2, quelle expression donne son discriminant ?

32−(−2)(2)=133^2-(-2)(2)=13
32+4(−2)(2)=−73^2+4(-2)(2)=-7
32−4(2)(2)=−73^2-4(2)(2)=-7
32−4(−2)(2)=253^2-4(-2)(2)=25

$$3^2-4(-2)(2)=25$$

Explication

Le discriminant est Δ=b2−4ac\Delta=b^2-4ac ; ici, Δ=32−4(−2)(2)=9+16=25\Delta=3^2-4(-2)(2)=9+16=25. Omettre le facteur 44, changer le signe de aa ou remplacer la soustraction par une addition correspond à des erreurs distinctes dans la formule.

9. Une équation du second degré a pour discriminant Δ=−9\Delta=-9. Combien possède-t-elle de solutions réelles ?

Deux solutions réelles distinctes
Une solution réelle double et une autre solution réelle
Aucune solution réelle
Une seule solution réelle

Aucune solution réelle

Explication

Lorsque Δ<0\Delta<0, l’équation du second degré n’a aucune solution réelle. Une solution unique correspond à Δ=0\Delta=0, tandis que deux solutions réelles distinctes correspondent à Δ>0\Delta>0 ; l’option de racines complexes ne répond pas à la question sur les solutions réelles.

10. Pour x2−5x+6=0x^2-5x+6=0, le discriminant vaut 11. Quelles sont les deux solutions obtenues avec la formule du discriminant ?

11 et 44
52\frac{5}{2} seulement
22 et 33
−3-3 et −2-2

$$2$$ et $$3$$

Explication

Avec a=1a=1, b=−5b=-5 et Δ=1\Delta=1, la formule donne x=5±12x=\frac{5\pm1}{2}, soit 22 et 33. Les valeurs négatives résultent d’une erreur de signe, 11 et 44 correspondent à un calcul incorrect du dénominateur ou des numérateurs, et un discriminant positif donne deux solutions.

11. Un trinôme possède deux racines réelles distinctes et s’écrit f(x)=3x2−12x+9f(x)=3x^2-12x+9. Quelles sont la somme et le produit de ses racines ?

Somme −4-4 et produit 33
Somme 44 et produit 99
Somme 44 et produit 33
Somme 33 et produit 44

Somme $$4$$ et produit $$3$$

Explication

Pour ax2+bx+cax^2+bx+c, la somme vaut −b/a-b/a et le produit c/ac/a ; ici, cela donne −(−12)/3=4-(-12)/3=4 et 9/3=39/3=3. La somme négative inverse le signe, le produit 99 omet la division par aa, et les valeurs 33 et 44 permutent les deux résultats.

12. Deux réels ont pour somme 55 et pour produit 66. Quel trinôme monique a précisément ces deux nombres pour racines ?

x2−5x+6x^2-5x+6
x2−5x−6x^2-5x-6
x2+6x+5x^2+6x+5
x2+5x+6x^2+5x+6

$$x^2-5x+6$$

Explication

Des racines de somme SS et de produit PP sont les racines de x2−Sx+Px^2-Sx+P ; pour S=5S=5 et P=6P=6, on obtient x2−5x+6x^2-5x+6. Le signe positif devant 5x5x inverse le signe de la somme, le terme constant −6-6 inverse celui du produit, et 6x+56x+5 intervertit les rôles de la somme et du produit.

13. Un trinôme réel a un discriminant strictement négatif. Quelle conclusion peut-on tirer quant à sa factorisation en facteurs du premier degré réels ?

Il se factorise en un facteur du premier degré réel et un facteur constant.
Il se factorise en deux facteurs du premier degré réels distincts.
Il ne peut pas être factorisé en facteurs du premier degré réels.
Il se factorise en le carré d’un facteur du premier degré réel.

Il ne peut pas être factorisé en facteurs du premier degré réels.

Explication

Lorsque le discriminant est négatif, le trinôme n’a pas de factorisation en facteurs du premier degré à coefficients réels. Deux facteurs réels distincts correspondent au cas du discriminant positif, et un carré d’un facteur réel au cas nul ; l’existence d’un facteur linéaire réel contredit l’absence de racines réelles.

14. Le trinôme f(x)=9x2−6x+1f(x)=9x^2-6x+1 a un discriminant nul et pour racine double 13\frac13. Quelle est sa forme factorisée ?

9(x−13)29\left(x-\frac13\right)^2
9(x−13)9\left(x-\frac13\right)
(x−13)2\left(x-\frac13\right)^2
9(x+13)29\left(x+\frac13\right)^2

$$9\left(x-\frac13\right)^2$$

Explication

Avec un discriminant nul, la factorisation est a(x−x0)2a(x-x_0)^2 ; ici, a=9a=9 et x0=13x_0=\frac13. Le facteur sans carré oublie la multiplicité de la racine, le signe plus change la racine, et l’expression sans le coefficient 99 ne restitue pas le trinôme.

15. Un trinôme a pour coefficient dominant −2-2 et pour racines distinctes −1-1 et 44. Quelle est sa factorisation ?

−2(x+1)2-2(x+1)^2
2(x+1)(x−4)2(x+1)(x-4)
−2(x−1)(x−4)-2(x-1)(x-4)
−2(x+1)(x−4)-2(x+1)(x-4)

$$-2(x+1)(x-4)$$

Explication

Pour deux racines distinctes, la forme factorisée est a(x−x1)(x−x2)a(x-x_1)(x-x_2) ; avec a=−2a=-2, x1=−1x_1=-1 et x2=4x_2=4, on obtient −2(x+1)(x−4)-2(x+1)(x-4). Le coefficient positif perd le signe de aa, le facteur x−1x-1 correspond à une racine différente, et un carré ne représente pas deux racines distinctes.

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Quelle est la forme développée d’une fonction polynôme du second degré ?

f(x)=ax2+bx+cf(x)=ax^2+bx+c, avec a≠0a\ne0.

Quelle est la forme canonique de f(x)=ax2+bx+cf(x)=ax^2+bx+c, avec a≠0a\ne0 ?

f(x)=a(x−α)2+βf(x)=a(x-\alpha)^2+\beta, avec α=−b2a\alpha=-\frac{b}{2a} et β=f(α)\beta=f(\alpha).

Quelles sont les coordonnées du sommet associé à f(x)=a(x−α)2+βf(x)=a(x-\alpha)^2+\beta ?

(α;β)(\alpha;\beta).

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