QCM : Vecteurs et repères du plan (12 questions)

Questions et réponses du QCM

1. La translation qui envoie A sur B transforme un point C en D. Quelle propriété permet de caractériser D ?

[AD] et [CD] ont le même milieu
[AD] et [BC] ont le même milieu
[DA] et [CB] ont le même milieu
[AB] et [CD] ont le même milieu

[AD] et [BC] ont le même milieu

Explication

L’image D est caractérisée par le fait que les segments [AD] et [BC] ont le même milieu. La confusion entre [AD] et [CD], ou le choix des segments [AB] et [CD], ne respecte pas cette caractérisation.

2. Comment nomme-t-on la translation qui envoie le point A sur le point B ?

La translation de segment [AB]
La translation de vecteur AB→\overrightarrow{AB}
La translation de point image B
La translation de vecteur BA→\overrightarrow{BA}

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

Explication

La translation qui envoie A sur B est appelée translation de vecteur AB→\overrightarrow{AB}. Le vecteur BA→\overrightarrow{BA} inverse le sens du déplacement, tandis que B et [AB] ne désignent pas le vecteur de translation.

3. Pour le vecteur u⃗=AB→\vec{u}=\overrightarrow{AB}, quelle association décrit correctement ses trois caractéristiques ?

Direction de (AB), sens de A vers B, norme égale à AB
Direction de (AB), sens de B vers A, norme égale à AB
Direction de (AB), sens de A vers B, norme égale à la droite (AB)
Direction de A vers B, sens de (AB), norme égale à AB

Direction de (AB), sens de A vers B, norme égale à AB

Explication

Un vecteur AB→\overrightarrow{AB} a pour direction celle de la droite (AB), pour sens celui de A vers B et pour norme la longueur du segment [AB]. La direction n’est pas un sens, et la norme est une longueur, non une droite.

4. Deux vecteurs non nuls ont des origines et des extrémités différentes. Leurs directions, leurs sens et leurs normes sont identiques. Quelle conclusion s’applique ?

Ils sont égaux
Ils ont seulement la même direction
Ils ont seulement la même norme
Ils sont opposés

Ils sont égaux

Explication

Deux vecteurs non nuls sont égaux lorsqu’ils ont la même direction, le même sens et la même norme, même si leurs points d’origine et d’extrémité diffèrent. Des origines ou extrémités communes ne sont pas requises, et une norme ou une direction seule ne suffit pas.

5. Quatre points distincts A, B, C et D vérifient AB→=CD→\overrightarrow{AB}=\overrightarrow{CD}. Quelle conclusion peut-on tirer ?

Le quadrilatère ABDC est un parallélogramme
Le quadrilatère ABDC a des diagonales perpendiculaires
Le quadrilatère ABCD est un parallélogramme
Le quadrilatère ACBD est un parallélogramme

Le quadrilatère ABDC est un parallélogramme

Explication

L’égalité AB→=CD→\overrightarrow{AB}=\overrightarrow{CD} caractérise le parallélogramme ABDC. ABCD et ACBD changent l’ordre des sommets, tandis que la perpendicularité des diagonales n’est pas impliquée.

6. Pour démontrer que le quadrilatère MATH est un parallélogramme, quelle égalité de vecteurs suffit à établir ?

MH→=AT→\overrightarrow{MH}=\overrightarrow{AT}
MA→=TH→\overrightarrow{MA}=\overrightarrow{TH}
MA→=HT→\overrightarrow{MA}=\overrightarrow{HT}
MT→=AH→\overrightarrow{MT}=\overrightarrow{AH}

$$\overrightarrow{MA}=\overrightarrow{HT}$$

Explication

L’égalité MA→=HT→\overrightarrow{MA}=\overrightarrow{HT} permet de caractériser MATH comme un parallélogramme. L’égalité avec TH→\overrightarrow{TH} inverse le sens du vecteur, tandis que les autres associations ne correspondent pas aux côtés opposés visés.

7. Trois points distincts A, B et I sont tels que AI→=IB→\overrightarrow{AI}=\overrightarrow{IB}. Quelle propriété de I en découle ?

I est le milieu du segment [AB] si AI→=−IB→\overrightarrow{AI}=-\overrightarrow{IB}
I est le milieu du segment [AI]
I est le milieu du segment [IB]
I est le milieu du segment [AB]

I est le milieu du segment [AB]

Explication

Lorsque AI→=IB→\overrightarrow{AI}=\overrightarrow{IB}, les deux déplacements de A à I puis de I à B sont égaux, ce qui caractérise I comme milieu de [AB]. Les segments [AI] et [IB] n’ont pas I pour milieu, et l’égalité avec un vecteur opposé ne donne pas cette caractérisation.

8. Dans un plan, deux vecteurs proposés comme base ont la même direction, bien qu’ils aient des sens et des longueurs différents. Forment-ils une base du plan ?

Oui, car leurs longueurs sont différentes.
Oui, car les deux vecteurs sont non nuls.
Oui, car leurs sens sont différents.
Non, car leurs directions sont identiques.

Non, car leurs directions sont identiques.

Explication

Une base du plan est formée de deux vecteurs qui n’ont pas la même direction. Des sens ou des longueurs différents ne changent pas le fait que ces vecteurs ont ici la même direction.

9. Quelle description définit un repère du plan (O;i⃗,j⃗)(O;\vec{i},\vec{j}) ?

Un triplet formé de O, I et J, sans vecteurs associés.
Un triplet avec O comme origine et une base telle que i⃗=OI→\vec{i}=\overrightarrow{OI} et j⃗=OJ→\vec{j}=\overrightarrow{OJ}.
Un couple de vecteurs de directions différentes, sans origine spécifiée.
Un triplet avec O comme origine et deux vecteurs de même direction.

Un triplet avec O comme origine et une base telle que $$\vec{i}=\overrightarrow{OI}$$ et $$\vec{j}=\overrightarrow{OJ}$$.

Explication

Un repère comprend l’origine O et une base (i⃗,j⃗)(\vec{i},\vec{j}), les vecteurs étant définis par OI→\overrightarrow{OI} et OJ→\overrightarrow{OJ}. Omettre O, choisir des vecteurs de même direction ou supprimer les vecteurs ne respecte pas cette définition.

10. Dans un repère, A a pour coordonnées (2,−3)(2,-3) et B (−4,5)(-4,5). Quelles sont les coordonnées de AB→\overrightarrow{AB} ?

(−2,2)(-2,2)
(−6,2)(-6,2)
(−6,8)(-6,8)
(6,−8)(6,-8)

$$(-6,8)$$

Explication

On soustrait les coordonnées de A à celles de B : (−4−2, 5−(−3))=(−6,8)(-4-2,\ 5-(-3))=(-6,8). Inverser l’ordre donne (6,−8)(6,-8), additionner les ordonnées donne (−6,2)(-6,2), et additionner les coordonnées des points donne (−2,2)(-2,2).

11. Dans une même base, u⃗\vec{u} a pour coordonnées (3,−2)(3,-2) et v⃗\vec{v} a pour coordonnées (3,k)(3,k). Pour quelle valeur de k ces vecteurs sont-ils égaux ?

−2-2
−3-3
22
33

$$-2$$

Explication

Dans une même base, deux vecteurs sont égaux lorsque leurs deux coordonnées correspondantes sont égales, donc ici k=−2k=-2. La valeur 3 ne vérifie que l’abscisse, tandis que 2 et −3 ne correspondent pas à l’ordonnée de u⃗\vec{u}.

12. Dans un repère, les extrémités d’un segment ont pour coordonnées A(−2,4)A(-2,4) et B(6,−2)B(6,-2). Quelles sont les coordonnées de son milieu ?

(−8,6)(-8,6)
(2,1)(2,1)
(1,2)(1,2)
(4,2)(4,2)

$$(2,1)$$

Explication

Les coordonnées du milieu sont les moyennes des abscisses et des ordonnées : ((−2+6)/2, (4+(−2))/2)=(2,1)((-2+6)/2,\ (4+(-2))/2)=(2,1). (4,2)(4,2) oublie la division par deux, (−8,6)(-8,6) utilise des différences, et (1,2)(1,2) échange les coordonnées obtenues.

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Comment caractériser l’image D de C par la translation qui envoie A sur B ?

Les segments [AD] et [BC] ont le même milieu.

Quelles sont les caractéristiques du vecteur AB→\overrightarrow{AB} ?

La direction de (AB)(AB), le sens de A vers B et la longueur de [AB][AB].

À quelle longueur correspond la norme de AB→\overrightarrow{AB} ?

À la longueur du segment [AB][AB].

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