QCM : Second degré — 17 questions

Questions et réponses du QCM

1. Laquelle des expressions définit une fonction polynôme du second degré sur R\mathbb{R} ?

f(x)=3x2−2x+5f(x)=3x^2-2x+5
f(x)=2x+3f(x)=\frac{2}{x}+3
f(x)=4x−1f(x)=4x-1
f(x)=7f(x)=7

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

Explication

Une fonction polynôme du second degré s’écrit ax2+bx+cax^2+bx+c avec a≠0a\neq0. L’expression affine proposée ne convient pas, car son coefficient devant x2x^2 est nul.

2. Pour la fonction f(x)=−2x2+5x−7f(x)=-2x^2+5x-7, quelle est la valeur de f(0)f(0) et que représente-t-elle graphiquement ?

−7-7, l’ordonnée à l’origine
−2-2, l’ordonnée du sommet
55, l’abscisse du sommet
77, l’abscisse à l’origine

$$-7$$, l’ordonnée à l’origine

Explication

En remplaçant xx par 00, les termes contenant xx s’annulent et l’on obtient f(0)=c=−7f(0)=c=-7. Cette valeur correspond à l’ordonnée à l’origine, et non à celle du sommet en général.

3. Dans quel sens est tournée la parabole représentant f(x)=−0,8x2+3x+1f(x)=-0{,}8x^2+3x+1 ?

Vers le bas, car le coefficient de xx est positif
Vers le haut, car le terme constant est positif
Vers le haut, car la fonction possède deux termes positifs
Vers le bas, car le coefficient de x2x^2 est négatif

Vers le bas, car le coefficient de $$x^2$$ est négatif

Explication

Le coefficient du terme carré est a=−0,8<0a=-0{,}8<0, donc la parabole est tournée vers le bas. Le signe du terme constant ou du coefficient de xx ne détermine pas cette orientation.

4. Quelle est la forme canonique d’une fonction polynôme du second degré ?

f(x)=a(x−α)+βf(x)=a(x-\alpha)+\beta avec a≠0a\neq0
f(x)=a(x−α)2+βf(x)=a(x-\alpha)^2+\beta avec a≠0a\neq0
f(x)=ax2+bx+cf(x)=ax^2+bx+c avec a=0a=0
f(x)=a(x+β)2+αf(x)=a(x+\beta)^2+\alpha avec a=0a=0

$$f(x)=a(x-\alpha)^2+\beta$$ avec $$a\neq0$$

Explication

La forme canonique est f(x)=a(x−α)2+βf(x)=a(x-\alpha)^2+\beta avec a≠0a\neq0. La forme ax2+bx+cax^2+bx+c est la forme développée, tandis qu’une expression sans carré n’est pas du second degré.

5. Pour f(x)=2x2−8x+3f(x)=2x^2-8x+3, quelles sont les coordonnées du sommet ?

S(2 ; 5)S(2\,;\,5)
S(−2 ; 5)S(-2\,;\,5)
S(2 ; −5)S(2\,;\,-5)
S(−2 ; −5)S(-2\,;\,-5)

$$S(2\,;\,-5)$$

Explication

On calcule α=−−82×2=2\alpha=-\frac{-8}{2\times2}=2 puis β=f(2)=8−16+3=−5\beta=f(2)=8-16+3=-5. L’abscisse du sommet est donc donnée par α\alpha et son ordonnée par β\beta.

6. Quel est l’axe de symétrie de la parabole dont le sommet est S(−3 ; 4)S(-3\,;\,4) ?

La droite d’équation x=−3x=-3
La droite d’équation y=−3y=-3
La droite d’équation x=4x=4
La droite d’équation y=4y=4

La droite d’équation $$x=-3$$

Explication

L’axe de symétrie d’une parabole passe par son sommet et a pour équation x=αx=\alpha. Avec une abscisse de sommet égale à −3-3, l’axe est donc x=−3x=-3, et non la droite horizontale passant par le sommet.

7. Pour f(x)=3(x−2)2−7f(x)=3(x-2)^2-7, quel extremum la fonction atteint-elle ?

Un maximum égal à 33 atteint pour x=−7x=-7
Un minimum égal à −7-7 atteint pour x=2x=2
Un maximum égal à −7-7 atteint pour x=2x=2
Un minimum égal à 22 atteint pour x=−7x=-7

Un minimum égal à $$-7$$ atteint pour $$x=2$$

Explication

Ici, a=3>0a=3>0, donc la parabole est tournée vers le haut et β=−7\beta=-7 est un minimum atteint en α=2\alpha=2. Le signe positif de aa ne correspond pas à un maximum.

8. Pour établir le tableau de variations de f(x)=−2x2+4x+1f(x)=-2x^2+4x+1, quelle démarche est correcte ?

Calculer β\beta avant α\alpha, puis ignorer le signe de aa
Calculer α\alpha, déterminer β=f(α)\beta=f(\alpha), puis utiliser a<0a<0
Lire directement cc, puis utiliser le signe de bb pour conclure
Trouver les racines, puis utiliser leur produit pour fixer les variations

Calculer $$\alpha$$, déterminer $$\beta=f(\alpha)$$, puis utiliser $$a<0$$

Explication

La méthode consiste à déterminer α\alpha, à calculer β=f(α)\beta=f(\alpha), puis à exploiter le signe de aa. Ici, a<0a<0 indique une croissance avant l’abscisse du sommet, puis une décroissance après celle-ci.

9. Laquelle des équations suivantes est bien une équation du second degré ?

4x−7=04x-7=0
0x2+2x−1=00x^2+2x-1=0
5x3−x+6=05x^3-x+6=0
3x2−5x+2=03x^2-5x+2=0

$$3x^2-5x+2=0$$

Explication

Une équation du second degré possède un terme en x2x^2 dont le coefficient est non nul. L’expression 0x2+2x−1=00x^2+2x-1=0 se réduit à une équation du premier degré, car son coefficient quadratique vaut zéro.

10. Quel discriminant correspond au polynôme 2x2−3x+52x^2-3x+5 ?

Δ=31\Delta=31
Δ=49\Delta=49
Δ=−31\Delta=-31
Δ=−49\Delta=-49

$$\Delta=-31$$

Explication

En appliquant Δ=b2−4ac\Delta=b^2-4ac avec a=2a=2, b=−3b=-3 et c=5c=5, on obtient Δ=(−3)2−4×2×5=9−40=−31\Delta=(-3)^2-4\times2\times5=9-40=-31. La valeur 3131 oublie le signe négatif issu du calcul.

11. Combien de solutions réelles possède l’équation x2+4x+7=0x^2+4x+7=0 ?

Aucune solution réelle
Deux solutions réelles distinctes
Une solution réelle double
Une solution réelle et une solution complexe

Aucune solution réelle

Explication

Son discriminant vaut Δ=42−4×1×7=−12\Delta=4^2-4\times1\times7=-12, donc il est négatif et l’équation ne possède aucune solution réelle. Un discriminant nul, et non négatif, donnerait une solution réelle double.

12. Quelle factorisation correspond à un polynôme du second degré dont le discriminant est nul et dont la racine double est x0x_0 ?

Le polynôme ne possède aucune factorisation réelle
f(x)=a(x−x0)(x−x1)f(x)=a(x-x_0)(x-x_1) avec x1≠x0x_1\ne x_0
f(x)=a(x−x0)2f(x)=a(x-x_0)^2
f(x)=a(x−x0)(x+x0)f(x)=a(x-x_0)(x+x_0)

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

Explication

Lorsque Δ=0\Delta=0, le polynôme possède une racine double et s’écrit a(x−x0)2a(x-x_0)^2. Deux facteurs distincts correspondent au cas Δ>0\Delta>0, tandis que l’absence de factorisation réelle correspond au cas Δ<0\Delta<0.

13. Quelle démarche permet de factoriser correctement un polynôme du second degré ?

Calculer Δ\Delta, déterminer les racines, puis choisir la forme adaptée
Développer l’expression, puis choisir une forme sans calculer les racines
Déterminer le sommet, puis utiliser directement la forme canonique
Comparer les coefficients, puis écrire deux facteurs de même constante

Calculer $$\Delta$$, déterminer les racines, puis choisir la forme adaptée

Explication

La factorisation repose sur le calcul du discriminant, l’identification du nombre de racines et l’application de la forme correspondante. La forme canonique décrit plutôt un polynôme à partir de son sommet et ne constitue pas la démarche générale de factorisation selon les racines.

14. Pour déterminer un polynôme connaissant son sommet S(α;β)S(\alpha;\beta), quelle forme faut-il utiliser en premier ?

f(x)=a(x+α)2−βf(x)=a(x+\alpha)^2-\beta
f(x)=a(x−x1)(x−x2)f(x)=a(x-x_1)(x-x_2)
f(x)=ax2+bx+cf(x)=ax^2+bx+c avec a=b=ca=b=c
f(x)=a(x−α)2+βf(x)=a(x-\alpha)^2+\beta

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

Explication

Les coordonnées du sommet s’intègrent directement dans la forme canonique f(x)=a(x−α)2+βf(x)=a(x-\alpha)^2+\beta. Une autre valeur de la fonction sert ensuite à déterminer aa, tandis que la forme factorisée nécessite la connaissance des racines.

15. Une parabole a pour racines x1x_1 et x2x_2 et vérifie une autre condition sur sa fonction. Quelle démarche détermine son expression ?

Écrire f(x)=a(x−α)2+βf(x)=a(x-\alpha)^2+\beta, utiliser les racines pour trouver directement α\alpha et β\beta
Écrire f(x)=a(x−x1)(x−x2)f(x)=a(x-x_1)(x-x_2), utiliser la condition donnée pour trouver aa, puis développer si nécessaire
Écrire f(x)=a(x−x1)2+x2f(x)=a(x-x_1)^2+x_2, utiliser la condition donnée pour trouver aa, puis réduire
Écrire f(x)=ax2+bx+cf(x)=ax^2+bx+c, fixer a=b=ca=b=c, puis vérifier une seule des racines

Écrire $$f(x)=a(x-x_1)(x-x_2)$$, utiliser la condition donnée pour trouver $$a$$, puis développer si nécessaire

Explication

Deux racines imposent la forme factorisée f(x)=a(x−x1)(x−x2)f(x)=a(x-x_1)(x-x_2), et une autre valeur de la fonction permet de calculer le coefficient aa. La forme canonique convient plutôt lorsqu’on connaît le sommet, pas lorsque les deux racines sont les données principales.

16. Une fonction quadratique admet les racines −2-2 et 11, ainsi que f(0)=−4f(0)=-4. Quelle est son expression développée ?

f(x)=−2x2−2x+4f(x)=-2x^2-2x+4
f(x)=2x2−2x−4f(x)=2x^2-2x-4
f(x)=2x2+2x−4f(x)=2x^2+2x-4
f(x)=x2+x−2f(x)=x^2+x-2

$$f(x)=2x^2+2x-4$$

Explication

Les racines imposent les facteurs (x+2)(x−1)(x+2)(x-1), puis la condition f(0)=−4f(0)=-4 fixe le coefficient multiplicatif à 22. L’expression x2+x−2x^2+x-2 utilise bien les racines, mais son coefficient ne permet pas d’obtenir la valeur demandée en 00.

17. Une fonction vérifie f(1)=f(7)=2f(1)=f(7)=2 et possède un minimum égal à −1-1. Quelle forme canonique convient à cette fonction ?

f(x)=13(x−4)2+1f(x)=\frac{1}{3}(x-4)^2+1
f(x)=13(x+4)2−1f(x)=\frac{1}{3}(x+4)^2-1
f(x)=13(x−4)2−1f(x)=\frac{1}{3}(x-4)^2-1
f(x)=3(x−4)2−1f(x)=3(x-4)^2-1

$$f(x)=\frac{1}{3}(x-4)^2-1$$

Explication

Les valeurs égales en 11 et 77 indiquent que l’axe de symétrie passe par leur milieu, soit x=4x=4, et le minimum impose l’ordonnée du sommet −1-1. La forme avec +1+1 aurait un minimum égal à 11, ce qui contredit la donnée.

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

Une fonction définie par f(x)=ax2+bx+cf(x)=ax^2+bx+c avec a≠0a \neq 0.

Quelle forme a la courbe d'une fonction polynôme du second degré ?

La courbe est une parabole.

Quelle est la valeur de f(0)f(0) pour une fonction polynôme du second degré ?

f(0)=cf(0)=c.

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