QCM : Vecteurs du plan — 11 questions

Questions et réponses du QCM

1. Si u⃗=AB→\vec{u}=\overrightarrow{AB}, que représente AB→\overrightarrow{AB} ?

Le vecteur nul d’origine A et d’extrémité B
Un représentant de u⃗\vec{u} d’origine A et d’extrémité B
Le vecteur opposé à u⃗\vec{u} d’origine A et d’extrémité B
Une direction sans origine ni extrémité associée à u⃗\vec{u}

Un représentant de $$\vec{u}$$ d’origine A et d’extrémité B

Explication

Par définition, lorsque u⃗=AB→\vec{u}=\overrightarrow{AB}, le segment orienté AB→\overrightarrow{AB} est un représentant de u⃗\vec{u}, d’origine A et d’extrémité B. Le vecteur opposé serait orienté de B vers A, et non de A vers B.

2. Que définit une translation de vecteur dans le contexte de la géométrie vectorielle ?

Une rotation autour d’un point fixe.
Une réflexion par rapport à une droite.
Une translation qui déplace un point A vers un point B en conservant la même direction, sens et norme.
Une dilatation centrée en un point.

Une translation qui déplace un point A vers un point B en conservant la même direction, sens et norme.

Explication

Une translation de vecteur est définie par le déplacement d’un point A vers un point B en conservant la direction, le sens et la norme du vecteur AB\text{AB}. Les autres options décrivent des transformations géométriques différentes, comme la rotation, la réflexion ou la dilatation.

3. Quelles sont les trois caractéristiques du vecteur AB→\overrightarrow{AB} lorsqu'A et B sont distincts ?

La direction perpendiculaire à (AB)(AB), le sens de A vers B et la longueur AB
La direction de (AB)(AB), le sens de B vers A et la longueur AB
La direction de (AB)(AB), un sens non orienté et la longueur AB
La direction de (AB)(AB), le sens de A vers B et la longueur AB

La direction de $$(AB)$$, le sens de A vers B et la longueur AB

Explication

Le vecteur AB→\overrightarrow{AB} possède la direction de la droite (AB)(AB), le sens allant de A vers B et une norme égale à AB. Le sens de B vers A correspondrait au vecteur opposé BA→\overrightarrow{BA}.

4. Quelle est la caractéristique principale d’un vecteur lors d’une translation de point A vers point B ?

Il ne possède pas de norme ou de direction spécifique.
Il est toujours perpendiculaire à la droite (AB).
Il dépend uniquement de la position initiale du point A.
Il est défini par la direction de la droite (AB), le sens de A vers B, et la longueur AB.

Il est défini par la direction de la droite (AB), le sens de A vers B, et la longueur AB.

Explication

Un vecteur lors d’une translation est caractérisé par sa direction, son sens, et sa norme, qui correspond à la longueur du segment (AB). La réponse incorrecte qui affirme qu’il dépend uniquement de la position initiale est fausse, car ces caractéristiques sont indépendantes de la position.

5. Quel vecteur est représenté par AA→\overrightarrow{AA}, BB→\overrightarrow{BB} ou CC→\overrightarrow{CC} ?

Le vecteur opposé, qui garde la même norme et change de sens
Un vecteur unitaire, qui possède une direction et un sens
Un vecteur parallèle aux droites passant par les points considérés
Le vecteur nul 0⃗\vec{0}, qui n’a ni direction ni sens

Le vecteur nul $$\vec{0}$$, qui n’a ni direction ni sens

Explication

Un représentant dont l’origine et l’extrémité coïncident, comme AA→\overrightarrow{AA}, définit le vecteur nul 0⃗\vec{0}, dépourvu de direction et de sens. Un vecteur non nul, contrairement à celui-ci, possède une direction et un sens.

6. Quel est le rôle principal d’un vecteur dans la représentation géométrique ?

Il sert uniquement à définir la position d’un point dans l’espace.
Il détermine la couleur et la taille d’un objet géométrique.
Il représente une rotation autour d’un point fixe.
Il indique la direction, le sens et la norme d’un déplacement.

Il indique la direction, le sens et la norme d’un déplacement.

Explication

Le vecteur caractérise la direction, le sens et la norme d’un déplacement, ce qui est essentiel pour la représentation géométrique. Les autres options ne correspondent pas à la fonction principale d’un vecteur.

7. Quelle translation envoie le point A sur le point B ?

La translation de vecteur BB→\overrightarrow{BB}
La translation de vecteur BA→\overrightarrow{BA}
La translation de vecteur AB→\overrightarrow{AB}
La translation de vecteur AA→\overrightarrow{AA}

La translation de vecteur $$\overrightarrow{AB}$$

Explication

La translation qui transforme A en B a pour vecteur AB→\overrightarrow{AB}, orienté de A vers B. Le vecteur BA→\overrightarrow{BA} décrit le déplacement inverse, de B vers A.

8. Quand la propriété de commutativité de l’addition vectorielle a-t-elle été formulée dans l’histoire des mathématiques ?

Au début du XXe siècle, avec le développement de la géométrie moderne.
Au XVIIIe siècle, lors de l’essor du calcul infinitésimal.
Au XVIIe siècle, avec la naissance de la géométrie analytique.
Au XIXe siècle, lors de la formalisation de l’algèbre vectorielle.

Au XIXe siècle, lors de la formalisation de l’algèbre vectorielle.

Explication

La propriété de commutativité de l’addition vectorielle a été formalisée au XIXe siècle, lors de l’essor de l’algèbre vectorielle. La géométrie analytique du XVIIe siècle a plutôt introduit les coordonnées et les premières notions de vecteurs.

9. En quoi la différence de deux vecteurs u\boldsymbol{u} et v\boldsymbol{v} diffère-t-elle de leur somme, en termes de propriétés géométriques ?

La différence de vecteurs ne peut pas être représentée par un déplacement géométrique direct, contrairement à leur somme.
La différence de vecteurs est toujours un vecteur nul, alors que leur somme ne l’est pas.
La différence u−v\boldsymbol{u} - \boldsymbol{v} correspond à l’ajout du vecteur opposé de v\boldsymbol{v} à u\boldsymbol{u}, ce qui inverse la direction.
La différence de vecteurs ne respecte pas la commutativité, contrairement à leur somme.

La différence $$\boldsymbol{u} - \boldsymbol{v}$$ correspond à l’ajout du vecteur opposé de $$\boldsymbol{v}$$ à $$\boldsymbol{u}$$, ce qui inverse la direction.

Explication

La différence u−v\boldsymbol{u} - \boldsymbol{v} est définie comme u+(−v)\boldsymbol{u} + (-\boldsymbol{v}), ce qui implique l’ajout du vecteur opposé de v\boldsymbol{v}. La somme, en revanche, consiste simplement à additionner deux vecteurs, respectant la commutativité.

10. Qui est crédité de la formulation de la relation entre les côtés opposés parallèles et égaux dans un parallélogramme en géométrie vectorielle ?

Le mathématicien français Augustin-Louis Cauchy
Le mathématicien français William Rowan Hamilton
Le mathématicien français Jean-Baptiste Joseph Fourier
Le géomètre allemand Karl Friedrich Gauss

Le mathématicien français Augustin-Louis Cauchy

Explication

Cauchy est crédité pour avoir formulé la relation fondamentale entre vecteurs dans un parallélogramme, notamment l'égalité des vecteurs des côtés opposés. Gauss, Fourier et Hamilton ont contribué à d'autres domaines mathématiques, mais pas spécifiquement à cette propriété vectorielle.

11. Quelle est la conséquence géométrique de l’égalité des vecteurs AD\boldsymbol{\textbf{AD}} et BC\boldsymbol{\textbf{BC}} dans un quadrilatère ?

Les côtés ABAB et DCDC sont perpendiculaires.
Le quadrilatère est un rectangle.
Les diagonales du quadrilatère se coupent en leur milieu.
Le quadrilatère est un parallélogramme.

Le quadrilatère est un parallélogramme.

Explication

L'égalité des vecteurs AD\boldsymbol{\textbf{AD}} et BC\boldsymbol{\textbf{BC}} indique que ces côtés sont parallèles et de même longueur, ce qui caractérise un parallélogramme. La réponse sur la perpendicularité ou la forme spécifique n’est pas directement liée à cette égalité.

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Qu'appelle-t-on la translation de vecteur AB→\overrightarrow{AB} ?

La translation envoyant le point A sur le point B.

Translation vecteur

Déplacement envoyant A sur B

Quelles sont les caractéristiques du vecteur AB→\overrightarrow{AB} quand A et B sont distincts ?

Sa direction, son sens de A vers B, et sa norme égale à la longueur AB.

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