QCM : Second degré et trinôme — 14 questions

Questions et réponses du QCM

1. Pour la fonction f(x)=2x2−8x+5f(x)=2x^2-8x+5, quelles sont les valeurs de α\alpha et de β\beta dans sa forme canonique f(x)=a(x−α)2+βf(x)=a(x-\alpha)^2+\beta ?

α=−2\alpha=-2 et β=−3\beta=-3
α=2\alpha=2 et β=13\beta=13
α=2\alpha=2 et β=−3\beta=-3
α=−2\alpha=-2 et β=13\beta=13

$$\alpha=2$$ et $$\beta=-3$$

Explication

On calcule α=−b2a=−−82×2=2\alpha=-\frac{b}{2a}=-\frac{-8}{2\times2}=2, puis β=f(2)=−3\beta=f(2)=-3. La valeur α=−2\alpha=-2 résulte d’une erreur de signe dans la formule.

2. Quelle description distingue correctement le sommet et l’axe de symétrie d’une parabole de forme canonique f(x)=a(x−α)2+βf(x)=a(x-\alpha)^2+\beta ?

Le sommet est le point S(β;α)S(\beta;\alpha) et l’axe est la droite x=βx=\beta.
Le sommet est la droite x=αx=\alpha et l’axe est le point S(α;β)S(\alpha;\beta).
Le sommet est le point S(α;β)S(\alpha;\beta) et l’axe est la droite y=βy=\beta.
Le sommet est le point S(α;β)S(\alpha;\beta) et l’axe est la droite x=αx=\alpha.

Le sommet est le point $$S(\alpha;\beta)$$ et l’axe est la droite $$x=\alpha$$.

Explication

Le sommet possède pour coordonnées S(α;β)S(\alpha;\beta), tandis que l’axe de symétrie est une droite verticale d’équation x=αx=\alpha. La droite y=βy=\beta correspondrait à une droite horizontale et ne décrit pas l’axe de cette parabole.

3. Pour le trinôme f(x)=x2−5x+6f(x)=x^2-5x+6, quelle valeur représente une racine ?

x=0x=0, car f(0)=6f(0)=6
x=3x=3, car f(3)=3f(3)=3
x=1x=1, car f(1)=2f(1)=2
x=2x=2, car f(2)=0f(2)=0

$$x=2$$, car $$f(2)=0$$

Explication

Une racine est un réel qui annule le trinôme, et f(2)=22−5×2+6=0f(2)=2^2-5\times2+6=0. Une valeur donnant une image non nulle n’est pas une racine.

4. Quel est le discriminant du trinôme f(x)=3x2−4x+1f(x)=3x^2-4x+1 ?

Δ=−4\Delta=-4
Δ=28\Delta=28
Δ=16\Delta=16
Δ=4\Delta=4

$$\Delta=4$$

Explication

Avec a=3a=3, b=−4b=-4 et c=1c=1, on obtient Δ=b2−4ac=(−4)2−4×3×1=4\Delta=b^2-4ac=(-4)^2-4\times3\times1=4. L’expression b2−4cb^2-4c omettrait à tort le coefficient aa.

5. Combien de racines réelles distinctes possède un trinôme dont le discriminant vérifie Δ>0\Delta>0 ?

Une racine réelle double
Aucune racine réelle
Une racine réelle et une racine complexe
Deux racines réelles distinctes

Deux racines réelles distinctes

Explication

Un discriminant strictement positif indique que le trinôme possède deux racines réelles distinctes. Le cas d’une racine double correspond à Δ=0\Delta=0, tandis que Δ<0\Delta<0 signale l’absence de racine réelle.

6. Pour une fonction du second degré écrite sous la forme f(x)=a(x−α)2+βf(x)=a(x-\alpha)^2+\beta, à quelle abscisse la fonction change-t-elle de variation ?

À x=ax=a
À x=0x=0
À x=αx=\alpha
À x=βx=\beta

À $$x=\alpha$$

Explication

Le changement de variation se produit à l’abscisse du sommet, c’est-à-dire en x=αx=\alpha. La valeur β\beta est l’ordonnée du sommet et correspond à la valeur de l’extremum.

7. Une fonction du second degré a-t-elle un minimum ou un maximum lorsque son coefficient directeur aa est positif, et comment varie-t-elle ?

Elle croît puis décroît et son maximum vaut β\beta en x=αx=\alpha.
Elle décroît puis croît et son maximum vaut α\alpha en x=βx=\beta.
Elle décroît puis croît et son minimum vaut β\beta en x=αx=\alpha.
Elle croît puis décroît et son minimum vaut α\alpha en x=βx=\beta.

Elle décroît puis croît et son minimum vaut $$\beta$$ en $$x=\alpha$$.

Explication

Si a>0a>0, la parabole est tournée vers le haut : la fonction décroît jusqu’à x=αx=\alpha, puis croît, avec un minimum égal à β\beta. Le maximum et l’ordre croissant puis décroissant caractérisent le cas a<0a<0.

8. Pour une fonction du second degré dont a<0a<0, quelle description de ses variations et de son extremum est correcte ?

Elle croît puis décroît et admet un maximum β\beta en x=αx=\alpha.
Elle décroît puis croît et admet un minimum β\beta en x=αx=\alpha.
Elle croît puis décroît et admet un minimum α\alpha en x=βx=\beta.
Elle décroît puis croît et admet un maximum α\alpha en x=βx=\beta.

Elle croît puis décroît et admet un maximum $$\beta$$ en $$x=\alpha$$.

Explication

Lorsque a<0a<0, la parabole est tournée vers le bas : la fonction croît jusqu’à x=αx=\alpha, puis décroît, et son maximum vaut β\beta. Le minimum avec une décroissance suivie d’une croissance correspond au cas a>0a>0.

9. Pour un trinôme de discriminant positif Δ>0\Delta>0, quelles expressions donnent ses deux racines réelles distinctes ?

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}
x1=−b−Δ2ax_1=\frac{-b-\Delta}{2a} et x2=−b+Δ2ax_2=\frac{-b+\Delta}{2a}
x1=−b−Δax_1=\frac{-b-\sqrt{\Delta}}{a} et x2=−b+Δax_2=\frac{-b+\sqrt{\Delta}}{a}

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

Explication

Lorsque Δ>0\Delta>0, les deux racines s’obtiennent avec −b-b et les deux signes devant Δ\sqrt{\Delta}, le tout divisé par 2a2a. La deuxième proposition inverse le signe de bb, tandis que les autres modifient incorrectement le radical ou le dénominateur.

10. Un trinôme vérifie Δ=0\Delta=0 et possède la racine x0=−b2ax_0=-\frac{b}{2a}. Quelle forme factorisée lui correspond ?

f(x)=a(x2−x0)f(x)=a(x^2-x_0)
f(x)=a(x−x0)2f(x)=a(x-x_0)^2
f(x)=a(x−x0)(x+x1)f(x)=a(x-x_0)(x+x_1)
f(x)=a(x+x0)2f(x)=a(x+x_0)^2

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

Explication

Avec Δ=0\Delta=0, la racine x0x_0 est double, ce qui donne le carré du facteur x−x0x-x_0. La forme avec x+x0x+x_0 changerait le signe de la racine, tandis que les deux autres ne représentent pas une racine double en général.

11. Pour un trinôme dont les deux racines réelles distinctes sont x1x_1 et x2x_2, quelle factorisation est correcte ?

f(x)=a(x−x1−x2)2f(x)=a(x-x_1-x_2)^2
f(x)=a(x+x1)(x+x2)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)=(x−x1)(x−x2)+af(x)=(x-x_1)(x-x_2)+a

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

Explication

Chaque racine annule un facteur de la forme x−xix-x_i, et le coefficient directeur reste le facteur multiplicatif aa. La deuxième expression correspondrait à des racines opposées, tandis que les autres ne conservent pas la structure générale du trinôme.

12. Les racines d’un trinôme sont x1x_1 et x2x_2. Quelles relations donnent leur somme et leur produit ?

x1+x2=−bax_1+x_2=-\frac{b}{a} et x1x2=cax_1x_2=\frac{c}{a}
x1+x2=bax_1+x_2=\frac{b}{a} et x1x2=−cax_1x_2=-\frac{c}{a}
x1+x2=−cax_1+x_2=-\frac{c}{a} et x1x2=bax_1x_2=\frac{b}{a}
x1+x2=abx_1+x_2=\frac{a}{b} et x1x2=acx_1x_2=\frac{a}{c}

$$x_1+x_2=-\frac{b}{a}$$ et $$x_1x_2=\frac{c}{a}$$

Explication

Les relations de Viète donnent la somme −ba-\frac{b}{a} et le produit ca\frac{c}{a}. La deuxième proposition inverse les signes, alors que les deux dernières associent incorrectement les coefficients aux relations entre racines.

13. Lorsque x1<x2x_1<x_2 sont deux racines réelles d’un trinôme, quel est son signe sur les trois zones déterminées par ces racines ?

Le signe de aa à l’extérieur de [x1,x2][x_1,x_2] et le signe opposé à aa entre les racines
Le signe opposé à aa à l’extérieur de [x1,x2][x_1,x_2] et le signe de aa entre les racines
Le signe de aa sur les trois zones, avec annulation aux deux racines
Le signe opposé à aa sur les trois zones, avec annulation aux deux racines

Le signe de $$a$$ à l’extérieur de $$[x_1,x_2]$$ et le signe opposé à $$a$$ entre les racines

Explication

Un trinôme à deux racines est du signe de son coefficient dominant à l’extérieur des racines et prend le signe contraire entre elles. La deuxième proposition inverse ces régions, tandis que les deux dernières ignorent le changement de signe entre les racines.

14. Quelle situation graphique correspond respectivement à Δ>0\Delta>0, Δ=0\Delta=0 et Δ<0\Delta<0 pour une parabole ?

Deux intersections, une tangence, aucune intersection avec l’axe des abscisses
Une tangence, deux intersections, aucune intersection avec l’axe des abscisses
Aucune intersection, une tangence, deux intersections avec l’axe des abscisses
Deux intersections, aucune intersection, une tangence avec l’axe des abscisses

Deux intersections, une tangence, aucune intersection avec l’axe des abscisses

Explication

Un discriminant positif indique deux racines réelles et donc deux intersections, le discriminant nul une racine double et une tangence, et le discriminant négatif aucune racine réelle. La deuxième proposition permute les deux premiers cas, tandis que les autres associent incorrectement les valeurs du discriminant aux configurations graphiques.

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Quelle est la forme canonique d'une fonction du second degré ?

f(x)=a(x−α)2+βf(x)=a(x-\alpha)^2+\beta

Comment s'exprime α\alpha dans la forme canonique ?

α=−b2a\alpha=-\frac{b}{2a}

Comment s'exprime β\beta dans la forme canonique ?

β=f(α)\beta=f(\alpha)

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