QCM : Racines carrées et opérations — 10 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle affirmation définit correctement la racine carrée d’un réel positif aa ?

C’est un nombre positif dont le double vaut aa.
Ce sont les deux nombres opposés dont le carré vaut aa.
C’est l’unique nombre négatif dont le carré vaut aa.
C’est l’unique nombre positif dont le carré vaut aa.

C’est l’unique nombre positif dont le carré vaut $$a$$.

Explication

La racine carrée d’un réel positif aa est le nombre positif dont le carré est égal à aa. Les deux nombres opposés peuvent avoir le même carré, mais ils ne sont pas tous deux la racine carrée de aa.

2. Pour quelle valeur de aa l’expression a\sqrt{a} est-elle définie dans ce cours ?

Pour tout réel aa, car chaque réel possède une racine carrée.
Pour a≥0a \ge 0, avec a≥0\sqrt{a} \ge 0 et (a)2=a(\sqrt{a})^2=a.
Pour a≤0a \le 0, avec a\sqrt{a} toujours positive.
Pour a>0a > 0, avec une racine carrée pouvant être négative.

Pour $$a \ge 0$$, avec $$\sqrt{a} \ge 0$$ et $$(\sqrt{a})^2=a$$.

Explication

Dans ce cours, a\sqrt{a} est définie lorsque a≥0a \ge 0, elle est positive ou nulle et vérifie (a)2=a(\sqrt{a})^2=a. Pour un radicande négatif, cette racine carrée n’est pas définie dans le cadre étudié.

3. Quelle propriété permet de simplifier le produit de deux racines carrées positives ?

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

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

Explication

Pour des nombres positifs aa et bb, la racine carrée d’un produit se décompose en produit des racines carrées. Cette règle concerne la multiplication et ne permet pas de séparer une somme sous un radical.

4. Quelle méthode permet de simplifier correctement n\sqrt{n} ?

Écrire nn comme une somme de carrés, puis additionner les racines obtenues.
Choisir un facteur quelconque de nn, puis extraire sa racine sans vérifier sa nature.
Écrire nn comme le produit du plus grand carré parfait possible et d’un entier, puis extraire sa racine.
Remplacer le radicande par son carré parfait le plus proche, puis calculer directement la racine.

Écrire $$n$$ comme le produit du plus grand carré parfait possible et d’un entier, puis extraire sa racine.

Explication

La simplification consiste à extraire le plus grand facteur qui est un carré parfait, car sa racine est un entier. Le facteur restant n’a pas besoin d’être extrait s’il ne constitue pas un carré parfait.

5. Quels termes peut-on regrouper lors d’une addition ou d’une soustraction de racines carrées ?

Les termes ayant le même radicande.
Les termes dont les radicandes sont différents.
Les termes ayant des coefficients opposés.
Les termes dont les coefficients sont identiques.

Les termes ayant le même radicande.

Explication

Les racines carrées se comportent comme des termes semblables lorsqu’elles possèdent le même radicande, ce qui permet d’additionner ou de soustraire leurs coefficients. Des radicandes différents correspondent à des termes distincts qui restent séparés.

6. Quelle égalité illustre que la racine carrée ne se distribue pas sur une addition ?

16+9=16+9=7\sqrt{16+9}=\sqrt{16}+\sqrt{9}=7
16+9=7\sqrt{16+9}=7 et 16+9=5\sqrt{16}+\sqrt{9}=5
16+9=16−9=1\sqrt{16+9}=\sqrt{16}-\sqrt{9}=1
16+9=5\sqrt{16+9}=5 et 16+9=7\sqrt{16}+\sqrt{9}=7

$$\sqrt{16+9}=5$$ et $$\sqrt{16}+\sqrt{9}=7$$

Explication

On obtient 16+9=25=5\sqrt{16+9}=\sqrt{25}=5, tandis que 16+9=4+3=7\sqrt{16}+\sqrt{9}=4+3=7. La propriété de décomposition utilisée pour un produit ne s’applique donc pas à une somme.

7. Pour quelles conditions sur aa et bb peut-on appliquer la propriété ab=ab\sqrt{\frac{a}{b}}=\frac{\sqrt{a}}{\sqrt{b}} dans les nombres réels ?

a>0a>0 et b>0b>0
a>0a>0 et b≥0b\geq 0
a≥0a\geq 0 et b>0b>0
a≥0a\geq 0 et b≠0b\neq 0

$$a\geq 0$$ et $$b>0$$

Explication

La propriété exige que aa soit positif ou nul et que bb soit strictement positif, afin que les racines et le quotient soient définis dans les réels. L’exigence a>0a>0 est trop forte, car le numérateur peut aussi être nul.

8. Quelle est la forme simplifiée de 12125\sqrt{\frac{121}{25}} ?

1215\frac{121}{5}
1125\frac{11}{25}
511\frac{5}{11}
115\frac{11}{5}

$$\frac{11}{5}$$

Explication

En appliquant la propriété du quotient, on obtient 12125=12125=115\sqrt{\frac{121}{25}}=\frac{\sqrt{121}}{\sqrt{25}}=\frac{11}{5}. La fraction conserve donc les racines carrées simplifiées de son numérateur et de son dénominateur, et non les nombres initiaux eux-mêmes.

9. Quelle transformation rationalise correctement le dénominateur de 25\frac{2}{\sqrt{5}} ?

Multiplier le numérateur et le dénominateur par 5\sqrt{5} pour obtenir 255\frac{2\sqrt{5}}{5}.
Multiplier le numérateur et le dénominateur par 55 pour obtenir 1055\frac{10}{5\sqrt{5}}.
Multiplier le dénominateur par 5\sqrt{5} pour obtenir 25\frac{2}{5}.
Multiplier le numérateur par 5\sqrt{5} pour obtenir 255\frac{2\sqrt{5}}{\sqrt{5}}.

Multiplier le numérateur et le dénominateur par $$\sqrt{5}$$ pour obtenir $$\frac{2\sqrt{5}}{5}$$.

Explication

La rationalisation consiste à multiplier les deux termes de la fraction par 5\sqrt{5}, ce qui donne 255×5=255\frac{2\sqrt{5}}{\sqrt{5}\times\sqrt{5}}=\frac{2\sqrt{5}}{5}. Modifier le seul numérateur ne préserve pas correctement la valeur de la fraction.

10. Par quelle expression faut-il multiplier le numérateur et le dénominateur pour rationaliser 13+5\frac{1}{3+\sqrt{5}} ?

3−53-\sqrt{5}
5−3\sqrt{5}-3
5−355-3\sqrt{5}
3+53+\sqrt{5}

$$3-\sqrt{5}$$

Explication

La forme conjuguée de 3+53+\sqrt{5} est 3−53-\sqrt{5}, car le signe entre les deux termes est inversé. Multiplier par la même expression ne produit pas la différence de deux carrés nécessaire pour supprimer le radical du dénominateur.

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Qu'est-ce que la racine carrée d'un réel positif a ?

L'unique nombre positif dont le carré est égal à a.

Que vaut la racine carrée d'un nombre a ≥ 0 ?

Elle est définie et est un nombre positif ou nul.

Que vaut (a)2(\sqrt{a})^2 pour a ≥ 0 ?

Elle est égale à a.

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