QCM : Suites géométriques — 11 questions

Questions et réponses du QCM

1. Une quantité d’émissions diminue de 10 % chaque année. Par quel nombre faut-il la multiplier d’une année à l’autre pour modéliser cette évolution ?

1,1
0,99
0,9
0,1

0,9

Explication

Une diminution de 10 % conserve 90 % de la quantité précédente, donc le facteur multiplicatif est 10,10=0,91-0,10=0,9. Le facteur 0,10,1 représente la part diminuée, et non la part restante.

2. Des émissions initiales de 1 500 kg diminuent de 10 % chaque année. Après combien d’années la quantité devient-elle inférieure ou égale à 750 kg ?

7 années
5 années
10 années
8 années

7 années

Explication

La réduction de moitié est atteinte après 7 diminutions successives de 10 %, lorsque la quantité devient inférieure ou égale à 750 kg. Cinq années ne suffisent pas à atteindre ce seuil dans ce modèle.

3. Quelle propriété caractérise une suite géométrique ?

Chaque terme est égal au carré du terme précédent
Chaque terme s’obtient en multipliant le précédent par une constante
Chaque terme est obtenu en divisant le précédent par son rang
Chaque terme s’obtient en ajoutant une constante au précédent

Chaque terme s’obtient en multipliant le précédent par une constante

Explication

Une suite géométrique est définie par une multiplication par un même nombre constant, appelé raison. L’ajout d’une constante caractérise plutôt une suite arithmétique.

4. Quelle relation de récurrence permet de calculer le terme suivant d’une suite géométrique de raison qq ?

un+1=un×qu_{n+1}=u_n\times q
un+1=qn×un1u_{n+1}=q^n\times u_{n-1}
un+1=un+qu_{n+1}=u_n+q
un+1=unn+qu_{n+1}=\frac{u_n}{n+q}

$$u_{n+1}=u_n\times q$$

Explication

Dans une suite géométrique, le terme suivant est obtenu en multipliant le terme courant par la raison, d’où un+1=un×qu_{n+1}=u_n\times q. L’expression un+qu_n+q correspondrait à une progression par addition constante.

5. Deux termes consécutifs d’une suite géométrique vérifient un1=125u_{n-1}=125 et un=93,75u_n=93,75. Quelle est la raison de la suite ?

0,750,75
1,251,25
31,2531,25
218,75218,75

$$0,75$$

Explication

La raison se calcule en divisant le terme suivant par le terme précédent : q=93,75125=0,75q=\frac{93,75}{125}=0,75. Le quotient inverse, 1,251,25, ne respecte pas l’ordre des termes indiqué.

6. Une suite géométrique a pour premier terme u1u_1 et pour raison qq. Quelle expression donne son terme de rang nn ?

un=u1×qnu_n=u_1\times q^n
un=u1×qn1u_n=u_1\times q^{n-1}
un=u1+n×qu_n=u_1+n\times q
un=u1×(n1)qu_n=u_1\times(n-1)^q

$$u_n=u_1\times q^{n-1}$$

Explication

Le terme de rang nn s’obtient en appliquant n1n-1 multiplications par la raison, donc un=u1×qn1u_n=u_1\times q^{n-1}. L’exposant nn donnerait une formule décalée, notamment pour le premier terme.

7. Une production initiale de 2 000 pièces augmente de 20 % par an. Quelle relation permet de calculer la production de l’année suivante à partir de celle de l’année en cours ?

un+1=un×1,2u_{n+1}=u_n\times1,2
un+1=un×1,02u_{n+1}=u_n\times1,02
un+1=un+20u_{n+1}=u_n+20
un+1=un×0,2u_{n+1}=u_n\times0,2

$$u_{n+1}=u_n\times1,2$$

Explication

Une augmentation de 20 % correspond à une multiplication par 1+0,20=1,21+0,20=1,2, donc un+1=un×1,2u_{n+1}=u_n\times1,2. Le facteur 0,20,2 représente l’augmentation seule, tandis que 1,021,02 correspondrait à une hausse de 2 %.

8. Pour une suite géométrique de raison strictement positive, dans quel cas la suite est-elle décroissante ?

Lorsque la raison vérifie q>1q>1
Lorsque la raison vérifie 0<q<10<q<1
Lorsque la raison vérifie q=1q=1
Lorsque la raison vérifie q<0q<0

Lorsque la raison vérifie $$0<q<1$$

Explication

Une raison comprise entre 0 et 1 réduit chaque terme par rapport au précédent, ce qui rend la suite décroissante. Une raison supérieure à 1 produit au contraire une suite croissante.

9. Comment représente-t-on graphiquement une suite géométrique de termes unu_n ?

Par un nuage de points de coordonnées (n;un)(n;u_n)
Par une courbe continue reliant les valeurs de la suite
Par une droite passant par les points (un;n)(u_n;n)
Par un nuage de points de coordonnées (n;qn)(n;q^n)

Par un nuage de points de coordonnées $$(n;u_n)$$

Explication

Chaque terme est associé au rang correspondant, ce qui donne les points de coordonnées (n;un)(n;u_n). Une courbe continue ou l’échange des coordonnées ne représente pas directement les termes de la suite.

10. Quelle expression donne la somme des nn premiers termes d’une suite géométrique de premier terme u1u_1 et de raison q1q\neq1 ?

Sn=n×u1×qS_n=n\times u_1\times q
Sn=u1×1qn1qS_n=u_1\times\frac{1-q^n}{1-q}
Sn=u1×qn1S_n=u_1\times q^{n-1}
Sn=u1×1qn11qS_n=u_1\times\frac{1-q^{n-1}}{1-q}

$$S_n=u_1\times\frac{1-q^n}{1-q}$$

Explication

La somme cumulée des nn premiers termes est donnée par Sn=u1×1qn1qS_n=u_1\times\frac{1-q^n}{1-q} lorsque q1q\neq1. L’expression u1×qn1u_1\times q^{n-1} correspond à un seul terme, celui de rang nn.

11. Quelle est la valeur de la somme des quatre premiers termes de la suite de production, égaux à 2000, 2400, 2880 et 3456 pièces ?

9720 pièces
10736 pièces
10736 pièces par terme
3456 pièces

10736 pièces

Explication

La somme s’obtient en additionnant les quatre productions : 2000+2400+2880+3456=107362000+2400+2880+3456=10736 pièces. La valeur 3456 correspond à la quatrième production, c’est-à-dire à u4u_4, et non à la somme S4S_4.

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Comment modélise-t-on une diminution annuelle de 10 % des émissions de dioxyde de soufre ?

Par une multiplication annuelle par 0,9.

Quand une émission initiale de 1 500 kg est-elle réduite de moitié avec une baisse annuelle de 10 % ?

Après 7 années de diminutions successives.

Quelle quantité correspond à la moitié de 1 500 kg de dioxyde de soufre ?

750 kg.

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