QCM : Racines carrées et calculs — 10 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle affirmation définit correctement la racine carrée réelle d’un nombre a ?

Ce sont les deux nombres opposés dont les carrés valent a, lorsqu'a est positif.
C’est l’unique nombre positif ou nul dont le carré vaut a, lorsqu'a est positif ou nul.
C’est un nombre réel dont le double vaut a, lorsqu'a est positif ou nul.
C’est un nombre positif dont le carré vaut a, même lorsqu'a est négatif.

C’est l’unique nombre positif ou nul dont le carré vaut a, lorsqu'a est positif ou nul.

Explication

La racine carrée réelle de a existe pour a positif ou nul et désigne l’unique valeur positive ou nulle dont le carré est a. L’équation x2=ax^2=a peut avoir deux solutions opposées lorsqu'a est strictement positif, mais elles ne sont pas toutes deux des racines carrées.

2. Pour quelle valeur de a l’égalité (a)2=a\left(\sqrt{a}\right)^2=a est-elle valable dans les nombres réels ?

Pour tout a strictement positif.
Pour tout nombre réel, y compris les nombres négatifs.
Pour tout a positif ou nul.
Pour tout a inférieur ou égal à zéro.

Pour tout a positif ou nul.

Explication

La relation (a)2=a\left(\sqrt{a}\right)^2=a est définie dans les réels lorsqu'a est positif ou nul. Pour un radicand négatif, la racine carrée réelle n’existe pas.

3. Quelle expression donne la valeur de a2\sqrt{a^2} lorsqu'a est négatif ?

1a\frac{1}{a}
−a-a
a2a^2
aa

$$-a$$

Explication

Lorsqu'a est négatif, a2=−a\sqrt{a^2}=-a, car la racine carrée est positive ou nulle. L’expression a serait négative dans ce cas et ne pourrait donc pas représenter une racine carrée réelle.

4. Quelle transformation est valide pour deux nombres a et b positifs ou nuls ?

a−b=a−b\sqrt{a}-\sqrt{b}=\sqrt{a-b}
a×b=a+b\sqrt{a}\times\sqrt{b}=\sqrt{a+b}
a×b=ab\sqrt{a}\times\sqrt{b}=\sqrt{ab}
a+b=ab\sqrt{a}+\sqrt{b}=\sqrt{ab}

$$\sqrt{a}\times\sqrt{b}=\sqrt{ab}$$

Explication

Le produit de deux racines carrées de nombres positifs ou nuls se transforme en la racine carrée du produit des radicands. Les sommes et les différences de racines ne suivent pas ces règles de multiplication.

5. Dans quelles conditions peut-on écrire ab=ab\frac{\sqrt{a}}{\sqrt{b}}=\sqrt{\frac{a}{b}} dans les réels ?

Lorsqu'a et b sont tous deux positifs ou nuls.
Lorsqu'a est positif ou nul et b est strictement positif.
Lorsqu'a est strictement positif et b est négatif.
Lorsqu'a et b sont tous deux strictement négatifs.

Lorsqu'a est positif ou nul et b est strictement positif.

Explication

La propriété du quotient requiert a positif ou nul et b strictement positif, afin que le dénominateur soit défini et non nul. La condition b positif ou nul, valable pour un produit, ne suffit pas ici puisque b ne peut pas être nul.

6. Quelle égalité illustre correctement que la somme de deux racines carrées ne se transforme pas en racine de la somme ?

16+9=7\sqrt{16}+\sqrt{9}=\sqrt{7} et 16+9=25\sqrt{16+9}=\sqrt{25}
16+9=7\sqrt{16}+\sqrt{9}=7 tandis que 16+9=5\sqrt{16+9}=5
16+9=5\sqrt{16}+\sqrt{9}=5 tandis que 16+9=7\sqrt{16+9}=7
16+9=25=5\sqrt{16}+\sqrt{9}=\sqrt{25}=5 et 16+9=5\sqrt{16+9}=5

$$\sqrt{16}+\sqrt{9}=7$$ tandis que $$\sqrt{16+9}=5$$

Explication

On obtient 16+9=4+3=7\sqrt{16}+\sqrt{9}=4+3=7, alors que 16+9=25=5\sqrt{16+9}=\sqrt{25}=5. Cette différence montre que la racine carrée ne se distribue pas sur une addition.

7. Quelle méthode permet de simplifier une racine carrée comme 12\sqrt{12} ?

Diviser le radicand par sa racine carrée, puis conserver le quotient obtenu.
Remplacer le radicand par son carré parfait immédiatement supérieur, puis en prendre la racine.
Additionner les chiffres du radicand, puis placer leur somme sous une racine carrée.
Décomposer le radicand en un produit contenant un carré parfait, puis extraire la racine de ce carré.

Décomposer le radicand en un produit contenant un carré parfait, puis extraire la racine de ce carré.

Explication

La simplification consiste à écrire 12=4×312=4\times3, puis à extraire 4=2\sqrt{4}=2 pour obtenir 232\sqrt{3}. Les autres procédés ne préservent pas la valeur de l’expression radicale.

8. Comment réduire l’expression 22+522\sqrt{2}+5\sqrt{2} ?

727\sqrt{2}
10210\sqrt{2}
747\sqrt{4}
14\sqrt{14}

$$7\sqrt{2}$$

Explication

Les deux termes ont le même radical, donc leurs coefficients s’additionnent : 2+5=72+5=7, ce qui donne 727\sqrt{2}. Multiplier les coefficients ou combiner les radicands ne correspond pas à la règle de réduction des termes semblables.

9. Quelle est la valeur du produit 2×32\sqrt{2}\times3\sqrt{2} ?

262\sqrt{6}
323\sqrt{2}
66
929\sqrt{2}

$$6$$

Explication

On multiplie les coefficients et les radicaux, ce qui donne 3×2×2=3×2=63\times\sqrt{2}\times\sqrt{2}=3\times2=6. L’expression 323\sqrt{2} correspondrait à ne pas effectuer le produit des deux racines.

10. Quelle est la valeur de (−23)2(-2\sqrt{3})^2 ?

−12-12
−43-4\sqrt{3}
1212
434\sqrt{3}

$$12$$

Explication

Le carré se calcule en élevant séparément le coefficient et la racine au carré : (−2)2×(3)2=4×3=12(-2)^2\times(\sqrt{3})^2=4\times3=12. La valeur −12-12 provient d’une confusion entre le carré du terme et une multiplication simple par un facteur négatif.

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Qu'est-ce que la racine carrée d'un nombre positif ou nul a ?

C'est l'unique nombre positif ou nul qui, élevé au carré, donne a.

La racine carrée existe-t-elle dans les réels pour a < 0 ?

Non, elle n'existe pas dans les nombres réels lorsqu'a est négatif.

Quelle est la formule pour (a)2\left(\sqrt{a}\right)^2 quand a≥0a \geq 0 ?

(a)2=a\left(\sqrt{a}\right)^2 = a.

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