QCM : Polynômes du second degré — 17 questions

Questions et réponses du QCM

1. Dans le monôme 3x5-3x^5, quelle est la valeur de son degré et de son coefficient ?

Le degré est 3-3 et le coefficient est 55.
Le degré est 55 et le coefficient est 3-3.
Le degré est 33 et le coefficient est 5-5.
Le degré est 55 et le coefficient est 33.

Le degré est $$5$$ et le coefficient est $$-3$$.

Explication

Dans un monôme axnax^n, l’exposant nn est le degré et le nombre aa est le coefficient. Ici, l’exposant vaut 55 et le coefficient vaut 3-3, tandis que l’ordre inverse confond ces deux notions.

2. Quel est le degré et quel est le coefficient dominant du polynôme 2x4+7x2x+5-2x^4+7x^2-x+5 ?

Le degré est 44 et le coefficient dominant est 22.
Le degré est 22 et le coefficient dominant est 77.
Le degré est 44 et le coefficient dominant est 2-2.
Le degré est 2-2 et le coefficient dominant est 44.

Le degré est $$4$$ et le coefficient dominant est $$-2$$.

Explication

Le degré est la plus grande puissance de xx présente, soit 44, et le coefficient dominant est le coefficient de x4x^4, soit 2-2. Le nombre 77 correspond au coefficient du terme de degré 22, pas au coefficient dominant.

3. Pour quelles valeurs de pp et qq les polynômes 3x2+px43x^2+px-4 et 3x2+5x+q3x^2+5x+q sont-ils égaux ?

p=4p=-4 et q=5q=5
p=5p=5 et q=4q=4
p=5p=5 et q=4q=-4
p=3p=3 et q=4q=4

$$p=5$$ et $$q=-4$$

Explication

Deux polynômes sont égaux lorsque les coefficients des termes de même degré coïncident. Il faut donc identifier pp au coefficient de xx, qui vaut 55, et qq au terme constant, qui vaut 4-4.

4. Laquelle des expressions suivantes définit-elle une fonction polynôme du second degré sur R\mathbb{R} ?

f(x)=2x3x+1f(x)=2x^3-x+1
f(x)=x+2f(x)=\sqrt{x}+2
f(x)=2x+1f(x)=\frac{2}{x}+1
f(x)=2x23x+1f(x)=2x^2-3x+1

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

Explication

Une fonction polynôme du second degré s’écrit ax2+bx+cax^2+bx+c avec a0a\ne0. La première expression respecte cette forme, tandis que les autres ont un degré différent ou comportent une puissance non entière ou négative de xx.

5. Pour f(x)=2x28x+3f(x)=2x^2-8x+3, quelles sont les valeurs de α\alpha et de β\beta dans la forme canonique f(x)=a(xα)2+βf(x)=a(x-\alpha)^2+\beta ?

α=2\alpha=-2 et β=5\beta=-5
α=4\alpha=4 et β=3\beta=3
α=2\alpha=2 et β=5\beta=-5
α=2\alpha=2 et β=5\beta=5

$$\alpha=2$$ et $$\beta=-5$$

Explication

On calcule α=b2a=82×2=2\alpha=-\frac{b}{2a}=-\frac{-8}{2\times2}=2, puis β=f(2)=2×228×2+3=5\beta=f(2)=2\times2^2-8\times2+3=-5. La valeur de β\beta est donc l’image de α\alpha, et non le terme constant de la forme développée.

6. Pour une fonction f(x)=3(x1)2+4f(x)=-3(x-1)^2+4, comment se comportent les variations et quelle est la nature de son extremum ?

Elle est décroissante puis croissante et admet un maximum en x=1x=-1.
Elle est décroissante puis croissante et admet un minimum en x=1x=1.
Elle est croissante puis décroissante et admet un minimum en x=1x=-1.
Elle est croissante puis décroissante et admet un maximum en x=1x=1.

Elle est croissante puis décroissante et admet un maximum en $$x=1$$.

Explication

Le coefficient de x2x^2 est négatif, donc la fonction est croissante avant le sommet puis décroissante après celui-ci. Comme α=1\alpha=1, l’extremum est un maximum atteint en x=1x=1, et non un minimum.

7. Quelle expression donne le discriminant de f(x)=ax2+bx+cf(x)=ax^2+bx+c ?

Δ=b2+4ac\Delta=b^2+4ac
Δ=b+b24ac2a\Delta=\frac{-b+\sqrt{b^2-4ac}}{2a}
Δ=b2a\Delta=-\frac{b}{2a}
Δ=b24ac\Delta=b^2-4ac

$$\Delta=b^2-4ac$$

Explication

Le discriminant d’un trinôme du second degré est défini par Δ=b24ac\Delta=b^2-4ac. L’expression b2a-\frac{b}{2a} détermine l’abscisse du sommet, tandis que la dernière expression donne une racine dans certains cas.

8. Pour f(x)=x25x+6f(x)=x^2-5x+6, quelles sont les solutions de f(x)=0f(x)=0 ?

x1=2x_1=-2 et x2=3x_2=-3
x1=562x_1=\frac{5-\sqrt{6}}{2} et x2=5+62x_2=\frac{5+\sqrt{6}}{2}
x1=2x_1=2 et x2=3x_2=3
x1=1x_1=1 et x2=6x_2=6

$$x_1=2$$ et $$x_2=3$$

Explication

Ici, Δ=(5)24×1×6=1>0\Delta=(-5)^2-4\times1\times6=1>0, donc il existe deux racines réelles distinctes. La formule donne x1=2x_1=2 et x2=3x_2=3 ; le cas Δ=0\Delta=0 correspondrait à une racine double.

9. Que peut-on conclure pour l’équation 2x24x+2=02x^2-4x+2=0 ?

Elle possède deux solutions réelles distinctes x1=0x_1=0 et x2=2x_2=2.
Elle ne possède aucune solution réelle.
Elle possède une unique solution double x0=1x_0=-1.
Elle possède une unique solution double x0=1x_0=1.

Elle possède une unique solution double $$x_0=1$$.

Explication

Le discriminant vaut Δ=(4)24×2×2=0\Delta=(-4)^2-4\times2\times2=0, donc l’équation possède une racine double. Cette racine est x0=b2a=1x_0=-\frac{b}{2a}=1, qui coïncide avec l’abscisse du sommet.

10. Quel est le nombre de solutions réelles de l’équation x2+2x+5=0x^2+2x+5=0 ?

Elle possède une unique solution réelle double.
Elle possède deux solutions réelles distinctes.
Elle n’a aucune solution réelle.
Elle possède une solution réelle positive et une solution réelle négative.

Elle n’a aucune solution réelle.

Explication

Le discriminant vaut Δ=224×1×5=16<0\Delta=2^2-4\times1\times5=-16<0, donc aucune racine réelle n’existe. Une racine double ou deux racines distinctes nécessiteraient respectivement Δ=0\Delta=0 ou Δ>0\Delta>0.

11. Pour factoriser un polynôme du second degré à partir d’une racine évidente, quelle démarche faut-il suivre ?

Calculer le discriminant, supprimer le terme constant, puis développer
Repérer la racine, former le facteur associé, puis déterminer le quotient
Tracer la parabole, relever son sommet, puis construire une équation produit
Identifier le coefficient dominant, remplacer la variable, puis comparer les signes

Repérer la racine, former le facteur associé, puis déterminer le quotient

Explication

Une racine évidente fournit un facteur de la forme xrx-r, puis le quotient s’obtient par identification ou par division. Le calcul du discriminant peut être utile dans d’autres méthodes, mais il ne constitue pas cette démarche spécifique.

12. Dans quelle situation un trinôme du second degré admet-il une factorisation sur R\mathbb{R} avec des racines réelles ?

Lorsque son terme constant est nécessairement positif
Lorsque son coefficient dominant est égal à zéro
Lorsque son discriminant est strictement négatif
Lorsque son discriminant est positif ou nul

Lorsque son discriminant est positif ou nul

Explication

Si Δ0\Delta\ge0, les racines sont réelles et l’écriture f(x)=a(xx1)(xx2)f(x)=a(x-x_1)(x-x_2) est possible, avec une racine double lorsque Δ=0\Delta=0. Lorsque Δ<0\Delta<0, le trinôme ne possède pas de racines réelles permettant cette factorisation sur R\mathbb{R}.

13. Soit un trinôme de coefficient dominant positif, avec Δ>0\Delta>0 et deux racines x1<x2x_1<x_2. Sur quel ensemble est-il négatif ?

Au voisinage de chacune des deux racines
Sur tout l’ensemble des nombres réels
Sur les intervalles ],x1[]x2,+[]-\infty,x_1[\cup]x_2,+\infty[
Sur l’intervalle ]x1,x2[]x_1,x_2[

Sur l’intervalle $$]x_1,x_2[$$

Explication

Entre deux racines distinctes, le signe du trinôme est opposé à celui de son coefficient dominant ; il est donc négatif ici. À l’extérieur des racines, il retrouve le signe positif du coefficient dominant.

14. Que peut-on conclure sur le signe d’un trinôme lorsque Δ<0\Delta<0 ?

Il s’annule en une racine réelle double
Il change de signe à deux racines réelles distinctes
Il garde partout le signe de son coefficient dominant
Il prend un signe différent de son coefficient dominant

Il garde partout le signe de son coefficient dominant

Explication

Avec Δ<0\Delta<0, le trinôme ne possède aucune racine réelle et ne s’annule donc pas ; son signe reste celui de aa sur R\mathbb{R}. Une racine double correspond au cas Δ=0\Delta=0, pas au cas considéré.

15. Combien de points d’intersection avec l’axe des abscisses possède la courbe d’un trinôme lorsque Δ=0\Delta=0 ?

Deux points, correspondant à deux racines distinctes
Aucun point, car le trinôme ne s’annule pas
Un seul point, correspondant à une racine double
Un point pour chaque signe possible du coefficient dominant

Un seul point, correspondant à une racine double

Explication

Lorsque Δ=0\Delta=0, le trinôme possède une seule racine réelle, appelée racine double, et la courbe est tangente à l’axe des abscisses en ce point. Deux intersections distinctes apparaissent lorsque Δ>0\Delta>0.

16. Quelle stratégie permet de résoudre une équation ou une inéquation liée à un trinôme factorisable ?

La résoudre à partir du sommet de la parabole sans étudier les facteurs
La remplacer par une équation linéaire construite avec le terme constant
La transformer en produit factorisé, puis utiliser les racines et le tableau de signe
La développer entièrement, puis ignorer les valeurs qui annulent chaque facteur

La transformer en produit factorisé, puis utiliser les racines et le tableau de signe

Explication

La factorisation transforme l’expression en produit nul ou en produit dont le signe peut être étudié grâce aux racines et au tableau de signe. Le sommet peut apporter des informations géométriques, mais il ne remplace pas cette méthode générale.

17. Quelle factorisation correspond à la différence de puissances xnanx^n-a^n ?

xnan=(x+a)(an1+an2x+an3x2++axn2+xn1)x^n-a^n=(x+a)(a^{n-1}+a^{n-2}x+a^{n-3}x^2+\cdots+ax^{n-2}+x^{n-1})
xnan=(xa)(xn1+xn2++x+1)x^n-a^n=(x-a)(x^{n-1}+x^{n-2}+\cdots+x+1)
xnan=(xa)(an1+an2x+an3x2++axn2+xn1)x^n-a^n=(x-a)(a^{n-1}+a^{n-2}x+a^{n-3}x^2+\cdots+ax^{n-2}+x^{n-1})
xnan=(xna)(xn1+an1)x^n-a^n=(x^n-a)(x^{n-1}+a^{n-1})

$$x^n-a^n=(x-a)(a^{n-1}+a^{n-2}x+a^{n-3}x^2+\cdots+ax^{n-2}+x^{n-1})$$

Explication

La différence de deux puissances se factorise par le facteur xax-a, suivi d’une somme dont les termes associent les puissances de aa et de xx. Le facteur x+ax+a concerne plutôt certaines sommes de puissances selon la parité de l’exposant.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 33 flashcards sur Polynômes du second degré.

Qu'est-ce qu'un monôme en algèbre ?

Un terme sous la forme axnax^n avec aa réel et nn entier naturel.

Comment s'écrit une fonction polynôme de degré nn ?

anxn+an1xn1++a1x+a0a_nx^n+a_{n-1}x^{n-1}+\cdots+a_1x+a_0 avec an0a_n \neq 0.

Qu'est-ce que le degré d'une fonction polynôme ?

La plus grande puissance de xx dans sa forme développée.

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