QCM : Révisions de mathématiques terminale (18 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quelle expression représente la forme développée d’un polynôme du second degré ?

ax2+bx+cax^2+bx+c
a(x−α)2+βa(x-\alpha)^2+\beta
a(x−x1)(x−x2)a(x-x_1)(x-x_2)
ax2+bax^2+b

$$ax^2+bx+c$$

Explication

La forme développée d’un polynôme du second degré comporte les trois termes ax2ax^2, bxbx et cc. La forme a(x−α)2+βa(x-\alpha)^2+\beta est la forme canonique, tandis que la forme factorisée utilise les racines.

2. Quelle écriture correspond à la forme canonique d’un polynôme du second degré ?

ax2+bx+cax^2+bx+c
a(x+α)2−βa(x+\alpha)^2-\beta
a(x−x1)(x−x2)a(x-x_1)(x-x_2)
a(x−α)2+βa(x-\alpha)^2+\beta

$$a(x-\alpha)^2+\beta$$

Explication

La forme canonique s’écrit a(x−α)2+βa(x-\alpha)^2+\beta et met en évidence les coordonnées du sommet de la parabole. L’expression ax2+bx+cax^2+bx+c correspond à la forme développée.

3. Comment calcule-t-on le discriminant du trinôme ax2+bx+cax^2+bx+c ?

Δ=4ac−b2\Delta=4ac-b^2
Δ=b2+4ac\Delta=b^2+4ac
Δ=2b−4ac\Delta=2b-4ac
Δ=b2−4ac\Delta=b^2-4ac

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

Explication

Le discriminant se calcule avec la formule Δ=b2−4ac\Delta=b^2-4ac. Le signe entre les deux termes est une différence, et non une addition.

4. Pour un trinôme dont le discriminant est strictement positif, quelles sont les racines réelles ?

x0=−b2ax_0=\frac{-b}{2a}, qui est l’unique racine réelle
x1=−b−Δ2ax_1=\frac{-b-\Delta}{2a} et x2=−b+Δ2ax_2=\frac{-b+\Delta}{2a}
x1=b−Δ2ax_1=\frac{b-\sqrt{\Delta}}{2a} et x2=b+Δ2ax_2=\frac{b+\sqrt{\Delta}}{2a}
x1=−b−Δ2ax_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

Lorsque Δ>0\Delta>0, le trinôme possède deux racines réelles obtenues avec Δ\sqrt{\Delta} dans les deux formules. La formule x0=−b2ax_0=\frac{-b}{2a} correspond au cas Δ=0\Delta=0.

5. Quelle est la racine d’un trinôme lorsque son discriminant vaut zéro ?

x0=−b2ax_0=\frac{-b}{2a}
x1=−b−Δ2ax_1=\frac{-b-\sqrt{\Delta}}{2a} et x2=−b+Δ2ax_2=\frac{-b+\sqrt{\Delta}}{2a}
x0=−bax_0=\frac{-b}{a}
x0=b2ax_0=\frac{b}{2a}

$$x_0=\frac{-b}{2a}$$

Explication

Si Δ=0\Delta=0, les deux racines se confondent en une racine réelle donnée par x0=−b2ax_0=\frac{-b}{2a}. Le cas Δ>0\Delta>0 conduit à deux racines réelles distinctes.

6. Dans quel ordre se déroulent les étapes d’une démonstration par récurrence ?

Conclusion, initialisation, hérédité
Initialisation, hérédité, conclusion
Hérédité, initialisation, conclusion
Initialisation, conclusion, hérédité

Initialisation, hérédité, conclusion

Explication

Une récurrence commence par la vérification au rang initial, puis établit le passage du rang kk au rang k+1k+1, avant de conclure pour tout n≥n0n\ge n_0. L’hérédité ne remplace donc pas la vérification du rang de départ.

7. Que suppose-t-on dans l’hypothèse de récurrence pour démontrer l’étape d’hérédité ?

La propriété est vraie pour un entier k≥n0k\ge n_0
La propriété est vraie pour tous les entiers naturels
La propriété est fausse au rang k+1k+1
La propriété est vraie au rang initial n0n_0

La propriété est vraie pour un entier $$k\ge n_0$$

Explication

L’hypothèse de récurrence consiste à supposer la propriété vraie pour un entier k≥n0k\ge n_0 afin d’établir sa validité au rang k+1k+1. La vérification au rang n0n_0 appartient à l’initialisation et non à cette hypothèse.

8. Pour la suite définie par u0=3u_0=3 et un+1=3un−2u_{n+1}=3u_n-2, quelle propriété la récurrence permet-elle de démontrer ?

un=2×3n+1u_n=2\times3^n+1 pour tout n≥0n\geq0
un=3×2n−1u_n=3\times2^n-1 pour tout n≥0n\geq0
un=3n+1u_n=3n+1 pour tout n≥0n\geq0
un=2×3n+1+1u_n=2\times3^{n+1}+1 pour tout n≥0n\geq0

$$u_n=2\times3^n+1$$ pour tout $$n\geq0$$

Explication

La récurrence démontre que le terme général est un=2×3n+1u_n=2\times3^n+1 pour chaque entier naturel n≥0n\geq0. La relation un+1=3un−2u_{n+1}=3u_n-2 définit la suite, mais ne constitue pas le terme général démontré.

9. Dans l’exemple considéré, quel énoncé distingue correctement la relation de récurrence et la propriété démontrée ?

La récurrence calcule une limite, tandis que la formule donne une variation.
La récurrence définit la suite, tandis que la formule donne le terme général.
La récurrence vérifie une dérivée, tandis que la formule décrit une tangente.
La récurrence donne le terme général, tandis que la formule définit chaque terme.

La récurrence définit la suite, tandis que la formule donne le terme général.

Explication

La relation un+1=3un−2u_{n+1}=3u_n-2 sert à définir successivement les termes, alors que un=2×3n+1u_n=2\times3^n+1 est la propriété que l’on établit par récurrence. Confondre ces deux rôles revient à prendre la définition de la suite pour sa formule explicite.

10. Quelle expression définit le nombre dérivé de ff en aa lorsqu’il existe ?

f′(a)=lim⁡h→af(h)−f(a)h−af'(a)=\lim_{h\to a}\frac{f(h)-f(a)}{h-a}
f′(a)=lim⁡h→0f(a+h)+f(a)hf'(a)=\lim_{h\to0}\frac{f(a+h)+f(a)}{h}
f′(a)=lim⁡h→0f(h)−f(a+h)af'(a)=\lim_{h\to0}\frac{f(h)-f(a+h)}{a}
f′(a)=lim⁡h→0f(a+h)−f(a)hf'(a)=\lim_{h\to0}\frac{f(a+h)-f(a)}{h}

$$f'(a)=\lim_{h\to0}\frac{f(a+h)-f(a)}{h}$$

Explication

Le nombre dérivé en aa est la limite du taux d’accroissement entre aa et a+ha+h lorsque hh tend vers zéro. Il s’agit d’un nombre associé à l’abscisse aa, tandis que la fonction dérivée rassemble ces nombres selon les abscisses.

11. Quelle est l’équation de la tangente à la courbe de ff au point d’abscisse aa ?

y=f′(x)(x−a)+f(a)y=f'(x)(x-a)+f(a)
y=f(a)(x−a)+f′(a)y=f(a)(x-a)+f'(a)
y=f(a)x+f′(a)y=f(a)x+f'(a)
y=f′(a)(x−a)+f(a)y=f'(a)(x-a)+f(a)

$$y=f'(a)(x-a)+f(a)$$

Explication

La tangente passe par le point (a,f(a))\bigl(a,f(a)\bigr) et possède la pente f′(a)f'(a), d’où y=f′(a)(x−a)+f(a)y=f'(a)(x-a)+f(a). Utiliser f′(x)f'(x) ferait intervenir la pente variable de la courbe entière plutôt que celle au point considéré.

12. Quelle dérivée usuelle est correcte ?

(ex)′=xex−1\left(e^x\right)'=xe^{x-1}
(ex)′=ex\left(e^x\right)'=e^x
(ex)′=1\left(e^x\right)'=1
(ex)′=1ex\left(e^x\right)'=\frac{1}{e^x}

$$\left(e^x\right)'=e^x$$

Explication

La fonction exponentielle est égale à sa propre dérivée, donc (ex)′=ex\left(e^x\right)'=e^x. La formule nxn−1nx^{n-1} concerne une puissance xnx^n et ne s’applique pas à l’exponentielle.

13. Pour deux fonctions dérivables uu et vv avec v≠0v\ne0, quelle formule donne la dérivée du quotient u/vu/v ?

(uv)′=u′v−uv′v2\left(\frac{u}{v}\right)'=\frac{u'v-uv'}{v^2}
(uv)′=u′v−uv′\left(\frac{u}{v}\right)'=u'v-uv'
(uv)′=u′v−uv′v\left(\frac{u}{v}\right)'=\frac{u'v-uv'}{v}
(uv)′=u′v+uv′v2\left(\frac{u}{v}\right)'=\frac{u'v+uv'}{v^2}

$$\left(\frac{u}{v}\right)'=\frac{u'v-uv'}{v^2}$$

Explication

La règle du quotient donne (uv)′=u′v−uv′v2\left(\frac{u}{v}\right)'=\frac{u'v-uv'}{v^2} lorsque v≠0v\ne0. La somme au numérateur appartient à la règle du produit, tandis que le dénominateur doit être élevé au carré.

14. Que peut-on conclure si la dérivée d’une fonction est positive sur un intervalle, sauf éventuellement en un nombre fini de points où elle s’annule ?

La fonction est constante sur cet intervalle.
La fonction est strictement croissante sur cet intervalle.
La fonction est nécessairement affine sur cet intervalle.
La fonction est strictement décroissante sur cet intervalle.

La fonction est strictement croissante sur cet intervalle.

Explication

Une dérivée positive, avec des annulations éventuelles en un nombre fini de points, implique que la fonction est strictement croissante sur l’intervalle. Une dérivée négative conduirait plutôt à une décroissance, tandis que la constance correspondrait à une dérivée nulle.

15. Si u(x)=2x+1u(x)=2x+1 et v(x)=x2v(x)=x^2, quelle expression représente la composée v∘uv\circ u ?

(2x+1)2\left(2x+1\right)^2
2(x+1)22\left(x+1\right)^2
2x2+12x^2+1
(x2+1)2\left(x^2+1\right)^2

$$\left(2x+1\right)^2$$

Explication

La composée v∘uv\circ u applique d’abord uu, puis vv, d’où v(u(x))=(2x+1)2v(u(x))=\left(2x+1\right)^2. L’expression 2x2+12x^2+1 correspondrait à une autre combinaison des deux fonctions et ne respecte pas l’ordre de composition.

16. Pour u(x)=3x−2u(x)=3x-2 et v(x)=x2+1v(x)=x^2+1, quelle est la dérivée de v∘uv\circ u ?

3(3x−2)23\left(3x-2\right)^2
2(3x−2)2\left(3x-2\right)
2(3x−2)+32\left(3x-2\right)+3
6(3x−2)6\left(3x-2\right)

$$6\left(3x-2\right)$$

Explication

La règle de dérivation d’une composée donne (v∘u)′(x)=v′(u(x))×u′(x)\left(v\circ u\right)'(x)=v'(u(x))\times u'(x), soit 2(3x−2)×3=6(3x−2)2(3x-2)\times3=6(3x-2). L’expression 2(3x−2)2(3x-2) oublie le facteur provenant de la dérivée de uu.

17. Une suite arithmétique vérifie u3=11u_3=11 et possède une raison r=4r=4. Quelle est la valeur de u8u_8 ?

2727
4343
3131
1515

$$31$$

Explication

Pour une suite arithmétique, on utilise un=up+(n−p)ru_n=u_p+(n-p)r, donc u8=11+(8−3)×4=31u_8=11+(8-3)\times4=31. La valeur 2727 correspondrait à quatre accroissements au lieu de cinq entre les rangs 3 et 8.

18. Une suite géométrique vérifie u2=12u_2=12 et possède une raison q=3q=3. Quelle est la valeur de u5u_5 ?

3636
108108
324324
972972

$$324$$

Explication

Pour une suite géométrique, la relation un=upqn−pu_n=u_pq^{n-p} donne u5=12×35−2=324u_5=12\times3^{5-2}=324. La valeur 108108 ne prend en compte que deux multiplications par la raison au lieu de trois.

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Quelle est la forme développée d'un polynôme du second degré ?

ax2+bx+cax^2+bx+c

Quelle est la forme canonique d'un polynôme du second degré ?

a(x−α)2+βa(x-\alpha)^2+\beta

Quelle est la formule du discriminant du trinôme ax2+bx+cax^2+bx+c ?

Δ=b2−4ac\Delta = b^2 - 4ac

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