QCM : Trinômes du second degré (22 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Laquelle des fonctions suivantes est un trinôme du second degré défini sur ℝ ?

T(x)=3x2−2x+5T(x)=3x^2-2x+5
T(x)=3x2+5T(x)=3x^2+5
T(x)=x3−2x+5T(x)=x^3-2x+5
T(x)=2x+5T(x)=2x+5

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

Explication

Un trinôme du second degré s’écrit ax2+bx+cax^2+bx+c avec des coefficients réels et a≠0a\ne0. Une expression linéaire n’est pas de degré deux, une expression cubique est de degré trois, et dans un trinôme le coefficient de xx peut être nul.

2. Pour le trinôme Q(x)=2x2−3x−2Q(x)=2x^2-3x-2, quelle expression donne son discriminant ?

−25-25
2525
−7-7
1717

$$25$$

Explication

Le discriminant vaut b2−4acb^2-4ac. Ici, (−3)2−4×2×(−2)=9+16=25(-3)^2-4\times2\times(-2)=9+16=25 ; 1717 omet le facteur quatre, tandis que les réponses négatives résultent d’erreurs de signe.

3. Pour trouver le sommet et l’extremum d’un trinôme, quelle forme est la plus adaptée ?

La forme factorisée a(x−x1)(x−x2)a(x-x_1)(x-x_2)
La forme canonique a(x−α)2+βa(x-\alpha)^2+\beta
La forme développée ax2+bx+cax^2+bx+c
La forme réduite mx+pmx+p

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

Explication

La forme canonique met en évidence le sommet et permet d’étudier les variations ainsi que l’extremum. La forme développée sert à lire les coefficients, et la forme factorisée facilite la lecture des racines et du signe.

4. Une fonction s’écrit g(x)=−3(x−4)(x+2)g(x)=-3(x-4)(x+2). Quelles sont ses racines ?

−4-4 et 22
−3-3 et 44
44 et 22
44 et −2-2

$$4$$ et $$-2$$

Explication

Dans une forme a(x−x1)(x−x2)a(x-x_1)(x-x_2), les racines sont les valeurs qui annulent chaque facteur : ici, x=4x=4 et x=−2x=-2. Les valeurs −4-4 et 22 proviennent d’une inversion des signes dans les facteurs.

5. Un trinôme a deux racines distinctes et un coefficient dominant négatif. Quel est son signe entre les racines ?

Négatif
Variable sans changement entre les racines
Positif
Nul en tout point

Positif

Explication

Entre deux racines distinctes, le trinôme est du signe contraire à celui de son coefficient dominant ; un coefficient négatif donne donc un signe positif entre les racines. Un signe négatif à l’intérieur correspondrait au signe du coefficient, et non à son contraire.

6. Un trinôme s’écrit g(x)=3x2−6x−9g(x)=3x^2-6x-9 et possède deux racines x1x_1 et x2x_2. Quelle est la somme de ces racines ?

2
3
-2
-3

2

Explication

La somme des racines vaut −ba-\frac{b}{a} ; ici, −−63=2-\frac{-6}{3}=2. La réponse −2-2 oublie le signe négatif, tandis que −3-3 et 33 confondent les coefficients intervenant dans la formule.

7. Une parabole coupe l’axe des abscisses en x1=−5x_1=-5 et x2=1x_2=1. Quelle est l’abscisse de son sommet ?

3
1
-4
-2

-2

Explication

L’abscisse du sommet est la moyenne des deux racines : −5+12=−2\frac{-5+1}{2}=-2. La valeur −4-4 correspond à leur somme, 33 à une demi-distance, et 11 à la racine de plus grande valeur.

8. Pour T(x)=2x2+8x+3T(x)=2x^2+8x+3, quelle est l’abscisse α\alpha du sommet, calculée avec α=−b2a\alpha=-\frac{b}{2a} ?

-4
-2
2
−34-\frac{3}{4}

-2

Explication

On applique α=−b2a\alpha=-\frac{b}{2a} avec a=2a=2 et b=8b=8 : α=−84=−2\alpha=-\frac{8}{4}=-2. La valeur −4-4 omet le facteur 2, 22 inverse le signe, et −34-\frac{3}{4} utilise le terme constant à la place de bb.

9. Un élève propose Q(x)=3(x−2)2−5Q(x)=3(x-2)^2-5 comme forme canonique de 3x2−12x+73x^2-12x+7. Quelle vérification permet de déterminer si cette proposition est correcte ?

Calculer uniquement les racines de Q et les comparer au terme constant
Développer Q puis comparer tous les coefficients au trinôme initial
Évaluer les deux expressions en x=0 et considérer cela comme suffisant
Comparer uniquement les coefficients de x au carré des deux expressions

Développer Q puis comparer tous les coefficients au trinôme initial

Explication

Pour vérifier une forme canonique, on la développe puis on compare le résultat au trinôme initial : ici, 3(x−2)2−5=3x2−12x+73(x-2)^2-5=3x^2-12x+7. Comparer un seul coefficient, calculer les racines ou tester une seule valeur ne vérifie pas l’égalité des expressions.

10. Une parabole a pour sommet le point de coordonnées (−3;2)( -3; 2). Quelle est l’équation de son axe de symétrie ?

y=2y=2
x=−3x=-3
x=3x=3
x=2x=2

$$x=-3$$

Explication

L’axe de symétrie est la droite verticale passant par le sommet : son équation est x=αx=\alpha, où α\alpha est l’abscisse du sommet. x=2x=2 reprend l’ordonnée, x=3x=3 change le signe de l’abscisse et y=2y=2 décrit une droite horizontale.

11. La fonction f(x)=3(x−2)2−5f(x)=3(x-2)^2-5 est écrite sous forme canonique. Quel est son comportement lorsque xx augmente de −∞-\infty à +∞+\infty ?

Elle croît puis décroît, avec un maximum égal à −5-5 en x=2x=2.
Elle décroît puis croît, avec un minimum égal à −5-5 en x=2x=2.
Elle décroît puis croît, avec un minimum égal à 22 en x=−5x=-5.
Elle croît puis décroît, avec un maximum égal à 22 en x=−5x=-5.

Elle décroît puis croît, avec un minimum égal à $$-5$$ en $$x=2$$.

Explication

Comme le coefficient de (x−2)2 (x-2)^2 est positif, la fonction décroît puis croît et atteint son minimum β=−5\beta=-5 en x=α=2x=\alpha=2. L’option du maximum inverse l’effet du signe de aa; les autres confondent ou permutent les coordonnées du sommet.

12. Une fonction quadratique s’écrit g(x)=−2(x+1)2+4g(x)=-2(x+1)^2+4. Quelle description de ses variations et de son extremum est correcte ?

Elle décroît puis croît et atteint son minimum 44 en x=−1x=-1.
Elle décroît puis croît et atteint son minimum −1-1 en x=4x=4.
Elle croît puis décroît et atteint son maximum 44 en x=−1x=-1.
Elle croît puis décroît et atteint son maximum −1-1 en x=4x=4.

Elle croît puis décroît et atteint son maximum $$4$$ en $$x=-1$$.

Explication

Ici a<0a<0, donc la fonction croît puis décroît et atteint son maximum β=4\beta=4 en x=α=−1x=\alpha=-1. L’option du minimum attribue le mauvais type d’extremum; les autres échangent l’ordre des variations ou les coordonnées du sommet.

13. Pour résoudre −2x2+3x+2=0-2x^2+3x+2=0, quelle démarche initiale applique la méthode du discriminant ?

Chercher directement deux facteurs, sans calculer Δ\Delta.
Calculer Δ=32−4(−2)(2)\Delta=3^2-4(-2)(2), puis examiner son signe.
Calculer Δ=32+4(−2)(2)\Delta=3^2+4(-2)(2), puis examiner son signe.
Calculer Δ=32−4(−2)\Delta=3^2-4(-2), puis examiner son signe.

Calculer $$\Delta=3^2-4(-2)(2)$$, puis examiner son signe.

Explication

La méthode commence par Δ=b2−4ac\Delta=b^2-4ac, puis distingue les cas selon que le discriminant est négatif, nul ou positif. Le signe plus dans la formule, l’oubli de cc et la recherche directe de facteurs ne suivent pas cette procédure.

14. Une équation du second degré a pour discriminant Δ=−7\Delta=-7. Combien de solutions réelles possède-t-elle ?

Une infinité de solutions réelles.
Une solution réelle unique.
Deux solutions réelles distinctes.
Aucune solution réelle.

Aucune solution réelle.

Explication

Lorsque Δ<0\Delta<0, l’équation du second degré ne possède aucune solution réelle. Une solution unique correspond à Δ=0\Delta=0, tandis que deux solutions distinctes correspondent à Δ>0\Delta>0; un discriminant négatif ne donne pas une infinité de solutions.

15. Pour l’équation 4x2+12x+9=04x^2+12x+9=0, le discriminant vaut 00. Quelle est son unique solution ?

−98-\frac{9}{8}
−3-3
−32-\frac{3}{2}
32\frac{3}{2}

$$-\frac{3}{2}$$

Explication

Pour un discriminant nul, l’unique solution est x0=−b2a=−128=−32x_0=-\frac{b}{2a}=-\frac{12}{8}=-\frac{3}{2}. L’option −3-3 omet le facteur 22 du dénominateur, 32\frac{3}{2} perd le signe négatif, et −98-\frac{9}{8} substitue cc à bb.

16. Une équation du second degré a a=1a=1, b=−5b=-5 et Δ=9\Delta=9. Quelles sont ses deux solutions distinctes ?

11 et 44
−1-1 et 44
22 et 88
−4-4 et −1-1

$$1$$ et $$4$$

Explication

La formule donne x1=−b−Δ2a=5−32=1x_1=\frac{-b-\sqrt{\Delta}}{2a}=\frac{5-3}{2}=1 et x2=−b+Δ2a=5+32=4x_2=\frac{-b+\sqrt{\Delta}}{2a}=\frac{5+3}{2}=4. Les autres réponses résultent d’une erreur de signe au numérateur ou de l’oubli du dénominateur 2a2a.

17. Une technicienne étudie le trinôme T(x)=2x2+3x+5T(x)=2x^2+3x+5 et trouve Δ<0\Delta<0. Quelle conclusion peut-elle tirer sur sa factorisation en facteurs du premier degré sur R\mathbb{R} ?

Il se factorise en deux facteurs linéaires complexes.
Il se factorise avec un facteur linéaire répété.
Il se factorise avec deux facteurs linéaires distincts.
Il ne se factorise pas en facteurs du premier degré réels.

Il ne se factorise pas en facteurs du premier degré réels.

Explication

Un discriminant négatif signifie qu’il n’existe pas de racine réelle, donc le trinôme n’est pas factorisable en facteurs du premier degré sur R\mathbb{R}. Une racine double correspond à Δ=0\Delta=0, tandis que deux racines réelles distinctes correspondent à Δ>0\Delta>0.

18. Pour Q(x)=3x2−12x+12Q(x)=3x^2-12x+12, le discriminant est nul et la racine double vaut 22. Quelle est sa forme factorisée ?

(x−2)2(x-2)^2
3(x−2)23(x-2)^2
3(x−2)(x+2)3(x-2)(x+2)
3(x+2)23(x+2)^2

$$3(x-2)^2$$

Explication

Lorsque Δ=0\Delta=0, le trinôme se factorise sous la forme a(x−x0)2a(x-x_0)^2. Ici, a=3a=3 et x0=2x_0=2 ; (x−2)2 (x-2)^2 oublie le coefficient dominant et le facteur avec x+2x+2 utilise la mauvaise racine.

19. Un trinôme de coefficient dominant 44 possède deux racines distinctes, −1-1 et 33. Quelle forme factorisée lui correspond ?

4(x−1)(x+3)4(x-1)(x+3)
(x+1)(x−3)(x+1)(x-3)
4(x+1)24(x+1)^2
4(x+1)(x−3)4(x+1)(x-3)

$$4(x+1)(x-3)$$

Explication

Avec deux racines distinctes x1x_1 et x2x_2, la forme factorisée est a(x−x1)(x−x2)a(x-x_1)(x-x_2). Pour les racines −1-1 et 33 et le coefficient 44, on obtient 4(x+1)(x−3)4(x+1)(x-3) ; les autres formes omettent le coefficient ou altèrent les racines.

20. Un trinôme a un discriminant positif, deux racines −2-2 et 44, et un coefficient dominant négatif. Quel est son signe sur les intervalles délimités par ses racines ?

Négatif à l’extérieur, positif entre les racines.
Positif des deux côtés et nul entre les racines.
Négatif des deux côtés et nul entre les racines.
Positif à l’extérieur, négatif entre les racines.

Négatif à l’extérieur, positif entre les racines.

Explication

Lorsque Δ>0\Delta>0, le trinôme a le signe de aa à l’extérieur de ses racines et le signe contraire entre elles. Comme a<0a<0, il est négatif à l’extérieur et positif entre −2-2 et 44 ; la règle avec les signes inverses correspond à a>0a>0.

21. Une fonction quadratique a un coefficient dominant positif et une racine double x0=5x_0=5. Comment son signe varie-t-il sur R\mathbb{R} ?

Positif partout, sauf en 55 où il est nul.
Négatif partout, sauf en 55 où il est nul.
Positif avant 55 et négatif après 55.
Négatif avant 55 et positif après 55.

Positif partout, sauf en $$5$$ où il est nul.

Explication

Si Δ=0\Delta=0, le trinôme garde le signe de aa et s’annule à sa racine double. Puisque le coefficient dominant est positif, il est positif ailleurs ; un changement de signe caractérise plutôt le passage entre deux racines distinctes.

22. Un trinôme a un discriminant négatif et un coefficient dominant négatif. Que peut-on conclure sur ses valeurs réelles ?

Elles changent de signe de part et d’autre de deux racines.
Elles sont positives pour tout réel xx.
Elles sont négatives pour tout réel xx.
Elles sont négatives sauf en une racine où elles s’annulent.

Elles sont négatives pour tout réel $$x$$.

Explication

Avec Δ<0\Delta<0, le trinôme ne s’annule pas et garde le signe de son coefficient dominant sur R\mathbb{R}. Celui-ci étant négatif, toutes ses valeurs sont négatives ; les cas avec annulation ou changement de signe exigent une racine réelle.

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Comment s’écrit un trinôme du second degré défini sur ℝ ?

T(x)=ax2+bx+cT(x)=ax^2+bx+c, avec a,b,c∈Ra,b,c\in\mathbb{R} et a≠0a\ne0.

Comment définit-on le discriminant de T(x)=ax2+bx+cT(x)=ax^2+bx+c ?

Δ=b2−4ac\Delta=b^2-4ac.

Que permet de lire la forme développée d’un trinôme ?

Ses coefficients.

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