QCM : Polynômes du second degré — 19 questions

Questions et réponses du QCM

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

f(x)=2x+7f(x)=2x+7
f(x)=4x3x+1f(x)=4x^3-x+1
f(x)=3x2+5x1f(x)=3x-2+5x^{-1}
f(x)=3x22x+5f(x)=3x^2-2x+5

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

Explication

Une fonction polynôme du second degré s’écrit f(x)=ax2+bx+cf(x)=ax^2+bx+c avec a0a\neq 0. L’expression affine ne contient pas de terme en x2x^2, tandis que les deux autres ne sont pas du second degré.

2. Dans la forme développée f(x)=7x23x+4f(x)=7x^2-3x+4, quelle affirmation identifie correctement le coefficient dominant et le coefficient constant ?

Le coefficient dominant est 44 et le coefficient constant est 77.
Le coefficient dominant est 77 et le coefficient constant est 3-3.
Le coefficient dominant est 77 et le coefficient constant est 44.
Le coefficient dominant est 3-3 et le coefficient constant est 44.

Le coefficient dominant est $$7$$ et le coefficient constant est $$4$$.

Explication

Dans une forme développée, le coefficient dominant est celui de x2x^2, ici 77, et le coefficient constant est le terme indépendant, ici 4=f(0)4=f(0). Le nombre 3-3 est le coefficient de xx.

3. Que signifie qu’un nombre x1x_1 est une racine de la fonction ff ?

Il vérifie f(x1)=0f(x_1)=0.
Il vérifie f(0)=x1f(0)=x_1.
Il représente la valeur de f(x1)f(x_1).
Il est le coefficient constant de ff.

Il vérifie $$f(x_1)=0$$.

Explication

Une racine est une valeur de xx qui annule la fonction, donc elle satisfait f(x1)=0f(x_1)=0. L’égalité f(0)=x1f(0)=x_1 correspond à une autre relation et ne définit pas une racine.

4. Une fonction s’écrit f(x)=2x2+bx+cf(x)=2x^2+bx+c et admet la racine x1=3x_1=3. Quelle forme factorisée partielle est garantie ?

f(x)=(x3)(2x+d)f(x)=(x-3)(2x+d) avec dRd\in\mathbb{R}
f(x)=2(x3)(x+d)f(x)=2(x-3)(x+d) avec dRd\in\mathbb{R}
f(x)=(x3)(x+d)f(x)=(x-3)(x+d) avec dRd\in\mathbb{R}
f(x)=(x+3)(2x+d)f(x)=(x+3)(2x+d) avec dRd\in\mathbb{R}

$$f(x)=(x-3)(2x+d)$$ avec $$d\in\mathbb{R}$$

Explication

Lorsqu’une racine vaut 33, le facteur associé est x3x-3, et le facteur restant conserve le coefficient dominant sous la forme 2x+d2x+d. Le signe x+3x+3 correspondrait à la racine 3-3, tandis que les autres écritures ne garantissent pas le coefficient dominant approprié.

5. Si une fonction du second degré de coefficient dominant aa possède deux racines x1x_1 et x2x_2, quelle est sa forme factorisée ?

f(x)=(xx1)(xx2)f(x)=(x-x_1)(x-x_2)
f(x)=a(xx1x2)f(x)=a(x-x_1-x_2)
f(x)=a(xx1)(xx2)f(x)=a(x-x_1)(x-x_2)
f(x)=a(x+x1)(x+x2)f(x)=a(x+x_1)(x+x_2)

$$f(x)=a(x-x_1)(x-x_2)$$

Explication

Deux racines donnent les facteurs xx1x-x_1 et xx2x-x_2, tandis que le coefficient dominant aa doit être conservé. Le simple produit des facteurs ne convient donc que dans le cas particulier où a=1a=1.

6. Pour f(x)=2x210x+12f(x)=2x^2-10x+12, quelle est la somme des deux racines ?

66
5-5
55
6-6

$$5$$

Explication

La somme des racines vaut x1+x2=bax_1+x_2=-\frac{b}{a}. Ici, a=2a=2 et b=10b=-10, donc x1+x2=102=5x_1+x_2=-\frac{-10}{2}=5; le nombre 66 correspondrait au produit ca\frac{c}{a}.

7. Le polynôme f(x)=3x27x+2f(x)=3x^2-7x+2 possède deux racines. Quel est leur produit ?

73-\frac{7}{3}
23\frac{2}{3}
32\frac{3}{2}
73\frac{7}{3}

$$\frac{2}{3}$$

Explication

Le produit des racines vérifie x1x2=cax_1x_2=\frac{c}{a}. Ici, c=2c=2 et a=3a=3, donc le produit vaut 23\frac{2}{3}; 73-\frac{7}{3} représente la somme des racines.

8. Dans la forme canonique f(x)=a(xα)2+βf(x)=a(x-\alpha)^2+\beta, que représentent α\alpha et β\beta ?

L’abscisse et l’ordonnée du sommet
L’ordonnée et l’abscisse du sommet
Les coefficients directeur et constant
Les deux racines de la fonction

L’abscisse et l’ordonnée du sommet

Explication

Dans la forme canonique, α\alpha donne l’abscisse du sommet et β=f(α)\beta=f(\alpha) son ordonnée. La confusion fréquente consiste à inverser le rôle de ces deux paramètres.

9. Quelle transformation permet d’obtenir la forme canonique d’un trinôme du second degré ?

Factoriser le trinôme en deux facteurs linéaires
Compléter le carré pour regrouper les termes quadratiques
Remplacer directement xx par l’abscisse du sommet
Calculer le discriminant avant de réduire les termes

Compléter le carré pour regrouper les termes quadratiques

Explication

La complétion du carré transforme ax2+bx+cax^2+bx+c en une expression de la forme a(xα)2+βa(x-\alpha)^2+\beta. La factorisation et le discriminant servent à d’autres méthodes de résolution.

10. Quelle expression définit le discriminant de l’équation ax2+bx+c=0ax^2+bx+c=0 ?

Δ=b2+4ac\Delta=b^2+4ac
Δ=b24ac\Delta=b^2-4ac
Δ=b±a2c\Delta=\frac{-b\pm\sqrt{a}}{2c}
Δ=b2a\Delta=-\frac{b}{2a}

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

Explication

Le discriminant est calculé par Δ=b24ac\Delta=b^2-4ac à partir des coefficients de l’équation. L’expression b2a-\frac{b}{2a} correspond à l’abscisse du sommet, et non au discriminant.

11. Que peut-on conclure pour l’équation ax2+bx+c=0ax^2+bx+c=0 lorsque Δ<0\Delta<0 ?

Elle n’a aucune solution réelle
Elle possède deux solutions réelles distinctes
Elle possède une solution réelle égale à zéro
Elle possède une solution réelle double

Elle n’a aucune solution réelle

Explication

Un discriminant négatif indique qu’aucune solution réelle n’existe pour l’équation. Une solution double correspond au cas Δ=0\Delta=0, tandis que deux solutions distinctes correspondent à Δ>0\Delta>0.

12. Lorsque Δ=0\Delta=0, quelle caractéristique possède la solution réelle de ax2+bx+c=0ax^2+bx+c=0 ?

Elle est unique et vaut x0=b2ax_0=-\frac{b}{2a}
Elle n’existe pas dans l’ensemble des réels
Elle consiste en deux valeurs distinctes calculées avec Δ\sqrt{\Delta}
Elle est unique et vaut x0=b2ax_0=\frac{b}{2a}

Elle est unique et vaut $$x_0=-\frac{b}{2a}$$

Explication

Lorsque Δ=0\Delta=0, les deux racines se confondent en une solution réelle double, x0=b2ax_0=-\frac{b}{2a}. Le signe positif devant bb modifierait incorrectement la formule de la racine.

13. Pour Δ>0\Delta>0, quelles formules donnent les deux solutions réelles distinctes de ax2+bx+c=0ax^2+bx+c=0 ?

x1=bΔ2ax_1=\frac{b-\sqrt{\Delta}}{2a} et x2=b+Δ2ax_2=\frac{b+\sqrt{\Delta}}{2a}
x1=bΔ2ax_1=\frac{-b-\Delta}{2a} et x2=b+Δ2ax_2=\frac{-b+\Delta}{2a}
x1=ba2Δx_1=\frac{-b-\sqrt{a}}{2\Delta} et x2=b+a2Δx_2=\frac{-b+\sqrt{a}}{2\Delta}
x1=bΔ2ax_1=\frac{-b-\sqrt{\Delta}}{2a} et x2=b+Δ2ax_2=\frac{-b+\sqrt{\Delta}}{2a}

$$x_1=\frac{-b-\sqrt{\Delta}}{2a}$$ et $$x_2=\frac{-b+\sqrt{\Delta}}{2a}$$

Explication

Pour un discriminant positif, les deux racines s’obtiennent en utilisant b±Δ-b\pm\sqrt{\Delta} au numérateur et 2a2a au dénominateur. Remplacer la racine de Δ\Delta par Δ\Delta ou modifier le dénominateur donne des expressions incorrectes.

14. Comment commence-t-on généralement la résolution de ax2+c=0ax^2+c=0 lorsque b=0b=0 ?

On isole x2x^2 avant d’étudier le signe du nombre obtenu
On remplace x2x^2 par xx afin de réduire le degré
On factorise par xx avant d’appliquer le produit nul
On calcule deux racines avec la formule contenant Δ\sqrt{\Delta}

On isole $$x^2$$ avant d’étudier le signe du nombre obtenu

Explication

Quand b=0b=0, on isole x2x^2, puis on détermine le nombre de solutions selon le signe de la valeur obtenue. La factorisation par xx est la méthode caractéristique du cas c=0c=0.

15. Quelle méthode convient à l’équation ax2+bx=0ax^2+bx=0 lorsque c=0c=0 ?

Isoler x2x^2 puis comparer sa valeur à zéro
Calculer la valeur de β\beta sans transformer l’équation
Factoriser par xx puis appliquer la règle du produit nul
Compléter le carré avant de calculer le sommet

Factoriser par $$x$$ puis appliquer la règle du produit nul

Explication

Avec c=0c=0, l’équation s’écrit x(ax+b)=0x(ax+b)=0, ce qui permet d’appliquer la règle du produit nul. L’isolation de x2x^2 correspond plutôt au cas où b=0b=0.

16. Dans quel ordre résout-on une équation générale ax2+bx+c=0ax^2+bx+c=0 par la méthode du discriminant ?

Identifier a,b,ca,b,c, calculer Δ\Delta, puis appliquer le cas adapté
Isoler x2x^2, déterminer le sommet, puis développer l’équation
Factoriser par xx, calculer β\beta, puis comparer les racines
Calculer les racines, identifier a,b,ca,b,c, puis choisir le signe de Δ\Delta

Identifier $$a,b,c$$, calculer $$\Delta$$, puis appliquer le cas adapté

Explication

La méthode générale consiste d’abord à repérer les coefficients, puis à calculer Δ=b24ac\Delta=b^2-4ac et à utiliser le cas correspondant à son signe. Les autres démarches mélangent des étapes ou des méthodes réservées aux cas particuliers.

17. Que peut-on conclure sur la forme factorisée réelle d’une fonction polynôme du second degré lorsque son discriminant vérifie Δ<0\Delta<0 ?

Elle n’admet pas de forme factorisée réelle
Elle s’écrit avec une racine double réelle
Elle possède deux facteurs linéaires réels distincts
Elle se réduit à un produit de deux facteurs égaux

Elle n’admet pas de forme factorisée réelle

Explication

Lorsque Δ<0\Delta<0, le polynôme ne possède pas de racine réelle et n’admet donc pas de forme factorisée réelle. La présence d’une racine double correspond au cas Δ=0\Delta=0, et non à ce cas.

18. Pour une fonction polynôme du second degré telle que Δ=0\Delta=0, quelle forme factorisée utilise sa racine réelle double x0x_0 ?

f(x)=a(xx1)(xx2)f(x)=a(x-x_1)(x-x_2) avec x1x2x_1\ne x_2
f(x)=a(x+x0)2f(x)=a(x+x_0)^2
f(x)=a(xx0)(x+x0)f(x)=a(x-x_0)(x+x_0)
f(x)=a(xx0)2f(x)=a(x-x_0)^2

$$f(x)=a(x-x_0)^2$$

Explication

Quand Δ=0\Delta=0, la fonction possède une unique racine réelle double x0x_0 et s’écrit comme un carré parfait. L’expression avec deux racines distinctes correspond au cas Δ>0\Delta>0.

19. Une fonction polynôme du second degré possède deux racines réelles distinctes x1x_1 et x2x_2. Quelle forme factorisée lui correspond ?

f(x)=a(xx2)2f(x)=a(x-x_2)^2
f(x)=a(x+x1)(x+x2)f(x)=a(x+x_1)(x+x_2)
f(x)=a(xx1)(xx2)f(x)=a(x-x_1)(x-x_2)
f(x)=a(xx1)2f(x)=a(x-x_1)^2

$$f(x)=a(x-x_1)(x-x_2)$$

Explication

Deux racines réelles distinctes correspondent à Δ>0\Delta>0, ce qui donne la factorisation f(x)=a(xx1)(xx2)f(x)=a(x-x_1)(x-x_2). Une écriture avec un carré représenterait une racine double, donc le cas Δ=0\Delta=0.

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

Une fonction définie par f(x)=ax²+bx+c avec a≠0.

Quel est le coefficient dominant dans f(x)=ax²+bx+c ?

Le coefficient dominant est a.

Quel est le coefficient constant dans f(x)=ax²+bx+c ?

Le coefficient constant est c.

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