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Maths sans spécialité 1ʳᵉ

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Suites géométriques et croissance exponentielle

Coefficient multiplicateur, évolutions successives et puissances (rappels de seconde), suite géométrique définie par récurrence, raison, terme de rang n, évolution à taux constant et intérêts composés, sens de variation, représentation graphique et problèmes de seuil, sans calculatrice.

À propos de cette page
Un QCM sur les suites géométriques et la croissance exponentielle en trois niveaux de douze questions à quatre choix : raison, terme de rang n avec u₀ ou u₁, coefficient multiplicateur, formule de tableur, sens de variation, intérêts composés, seuils avec des puissances données, programme Python. Chaque réponse est expliquée.

Les 36 questions du QCM en version texte

Pour réviser sans écran ou imprimer : chaque question avec ses propositions ; la bonne réponse et son explication se déplient.

Niveau facile ★ — 12 questions
  1. Pour une suite géométrique de raison q, quelle relation est vraie pour tout entier naturel n ?

    • A. uₙ₊₁ = uₙ + q
    • B. uₙ₊₁ = qⁿ × uₙ
    • C. uₙ₊₁ = q × uₙ
    • D. uₙ₊₁ = q + n × uₙ
    Réponse

    C. uₙ₊₁ = q × uₙ — On passe d’un terme au suivant en multipliant toujours par la raison : uₙ₊₁ = q × uₙ. La relation uₙ₊₁ = uₙ + q est celle d’une suite arithmétique.

  2. Quelle est la raison de la suite géométrique 3 ; 21 ; 147 ; 1 029 ?

    • A. 7
    • B. 18
    • C. 6
    • D. 24
    Réponse

    A. 7 — 21 ÷ 3 = 7, 147 ÷ 21 = 7 et 1 029 ÷ 147 = 7 : la raison vaut 7. Le nombre 18 est l’écart entre les deux premiers termes, pas leur quotient.

  3. Une suite géométrique vérifie u₀ = 11 et q = 2,5. Que vaut u₃ ?

    • A. 82,5
    • B. 68,75
    • C. 429,6875
    • D. 171,875
    Réponse

    D. 171,875 — u₃ = 11 × 2,5³ = 11 × 15,625 = 171,875. 68,75 est u₂ et 429,6875 est u₄ ; 82,5 = 11 × 2,5 × 3 multiplie par l’exposant au lieu d’élever à la puissance.

  4. Quel est le coefficient multiplicateur associé à une baisse de 45 % ?

    • A. 0,45
    • B. 1,45
    • C. 0,55
    • D. −0,45
    Réponse

    C. 0,55 — Une baisse de 45 % laisse 55 % de la valeur : le coefficient multiplicateur vaut 1 − 0,45 = 0,55. Un coefficient multiplicateur est toujours positif.

  5. Quel est le terme de rang n d’une suite géométrique de premier terme u₀ et de raison q ?

    • A. uₙ = u₀ × qⁿ
    • B. uₙ = u₀ × q × n
    • C. uₙ = (u₀ × q)ⁿ
    • D. uₙ = u₀ + qⁿ
    Réponse

    A. uₙ = u₀ × qⁿ — On multiplie n fois le premier terme par la raison : uₙ = u₀ × qⁿ. Dans (u₀ × q)ⁿ, le premier terme serait lui aussi élevé à la puissance n, ce qui est faux.

  6. La suite 5 000 ; 4 500 ; 4 050 ; 3 645 correspond à quelle évolution constante ?

    • A. une baisse de 10 % par étape
    • B. une baisse de 500 par étape
    • C. une baisse de 9 % par étape
    • D. une baisse de 11 % par étape
    Réponse

    A. une baisse de 10 % par étape — Le quotient vaut 4 500 ÷ 5 000 = 0,9 à chaque étape : c’est une baisse de 10 % par étape. La baisse en valeur, elle, n’est pas constante (500, puis 450, puis 405).

  7. Si u₀ = 40 et q = 1,15, quel est le sens de variation de la suite géométrique (uₙ) ?

    • A. Elle est strictement décroissante
    • B. Elle est strictement croissante
    • C. Elle est constante
    • D. Elle n’a pas de sens de variation
    Réponse

    B. Elle est strictement croissante — Le premier terme est positif et la raison 1,15 est strictement supérieure à 1 : la suite est strictement croissante. C’est une hausse de 15 % par étape.

  8. Au tableur, u₀ est en B2 et la formule = B2*1,5 est saisie en B3, puis recopiée vers le bas. Quelle cellule contient u₄ ?

    • A. B4
    • B. B5
    • C. B7
    • D. B6
    Réponse

    D. B6 — La ligne 2 contient le rang 0 : B3 contient u₁, B4 contient u₂, B5 contient u₃ et B6 contient u₄.

  9. Une grandeur augmente de 8 % par an. Quelle est la raison de la suite géométrique qui la modélise ?

    • A. 8
    • B. 0,08
    • C. 1,08
    • D. 1,8
    Réponse

    C. 1,08 — Augmenter de 8 %, c’est multiplier par 1 + 8 ÷ 100 = 1,08. Multiplier par 1,8 correspondrait à une hausse de 80 %.

  10. Laquelle de ces suites est géométrique ?

    • A. uₙ = 5n + 2
    • B. uₙ = 2 × 5ⁿ
    • C. uₙ = n² + 5
    • D. uₙ = 5 ÷ (n + 2)
    Réponse

    B. uₙ = 2 × 5ⁿ — uₙ = 2 × 5ⁿ est de la forme u₀ × qⁿ : géométrique de raison 5 et de premier terme 2. uₙ = 5n + 2 est arithmétique ; pour les deux autres, les quotients successifs ne sont pas constants.

  11. (uₙ) est une suite géométrique, u₁ = 6 et q = 2. Que vaut u₄ ?

    • A. 96
    • B. 12
    • C. 24
    • D. 48
    Réponse

    D. 48 — De u₁ à u₄, on multiplie 3 fois par 2 : u₄ = 6 × 2³ = 48. Le nombre 96 = 6 × 2⁴ oublie que le premier terme est de rang 1.

  12. Un capital de 1 000 € est placé à 2 % par an à intérêts composés. Que vaut-il au bout de 2 ans ?

    • A. 1 040 €
    • B. 1 040,40 €
    • C. 1 004 €
    • D. 1 020 €
    Réponse

    B. 1 040,40 € — 1 000 × 1,02 = 1 020 €, puis 1 020 × 1,02 = 1 040,40 € : la deuxième année, les intérêts portent aussi sur les 20 € déjà gagnés. 1 040 € serait le capital à intérêts simples.

Niveau moyen ★★ — 12 questions
  1. Une suite géométrique à termes positifs vérifie u₁ = 4 et u₃ = 36. Que vaut sa raison ?

    • A. 9
    • B. 16
    • C. 3
    • D. 4,5
    Réponse

    C. 3 — u₃ = u₁ × q², donc q² = 36 ÷ 4 = 9 ; la raison est positive, donc q = 3. Le nombre 9 est q², pas q ; 16 = (36 − 4) ÷ 2 serait la raison d’une suite arithmétique.

  2. Une population augmente de 6 % par an. Quelle est son évolution globale au bout de 3 ans, arrondie à 0,1 % ?

    • A. +19,1 %
    • B. +18 %
    • C. +6,18 %
    • D. +21,2 %
    Réponse

    A. +19,1 % — Le coefficient global vaut 1,06³ = 1,191016, soit une hausse d’environ 19,1 %. La réponse +18 % additionne à tort les trois taux.

  3. Une quantité baisse de 30 % puis augmente de 50 %. Quelle est l’évolution globale ?

    • A. +20 %
    • B. +15 %
    • C. −5 %
    • D. +5 %
    Réponse

    D. +5 % — Les coefficients se multiplient : 0,7 × 1,5 = 1,05, soit une hausse globale de 5 %. La somme des taux (−30 + 50 = 20) ne donne pas le bon résultat.

  4. On pose vₙ = 2 000 × 0,9ⁿ. Que vaut v₄ ?

    • A. 1 458
    • B. 1 312,2
    • C. 1 180,98
    • D. 1 200
    Réponse

    B. 1 312,2 — v₄ = 2 000 × 0,9⁴ = 2 000 × 0,6561 = 1 312,2. La valeur 1 458 correspond à v₃, et 1 200 retire 4 fois 10 % de 2 000.

  5. On pose uₙ = 1 000 × 0,6ⁿ, et l’on donne 0,6⁴ = 0,1296 et 0,6⁵ = 0,07776. Quel est le plus petit entier n tel que uₙ < 100 ?

    • A. 4
    • B. 15
    • C. 6
    • D. 5
    Réponse

    D. 5 — uₙ < 100 équivaut à 0,6ⁿ < 0,1. Or 0,6⁴ = 0,1296 > 0,1 et 0,6⁵ = 0,07776 < 0,1 : n = 5 (u₄ = 129,6 et u₅ = 77,76).

  6. Un élevage compte 500 escargots, et leur nombre augmente de 40 % par mois. Au bout de combien de mois dépasse-t-il 1 300 ?

    • A. 2 mois
    • B. 3 mois
    • C. 4 mois
    • D. 5 mois
    Réponse

    B. 3 mois — 500 × 1,4² = 500 × 1,96 = 980 : pas encore. 500 × 1,4³ = 500 × 2,744 = 1 372 > 1 300 : l’élevage dépasse 1 300 escargots au bout de 3 mois. Répondre 4 mois, c’est additionner les hausses (4 × 40 = 160 %, pour passer de 500 à 1 300).

  7. Les termes u₀, u₁, u₂, u₃ d’une suite géométrique valent 5 ; 10 ; 20 ; 40. Que vaut u₆ ?

    • A. 320
    • B. 70
    • C. 160
    • D. 640
    Réponse

    A. 320 — La raison vaut 2 : u₆ = 5 × 2⁶ = 5 × 64 = 320. 160 est u₅ et 640 est u₇ ; 70 ajouterait 10 à chaque rang, comme une suite arithmétique.

  8. (uₙ) est une suite géométrique, u₃ = 54 et q = 3. Que vaut u₀ ?

    • A. 2
    • B. 6
    • C. 18
    • D. 45
    Réponse

    A. 2 — u₃ = u₀ × 3³, donc u₀ = 54 ÷ 27 = 2. 18 est u₂ et 6 est u₁ ; 45 = 54 − 3 × 3 est un calcul de suite arithmétique.

  9. Une quantité diminue de 20 % par heure. De quel pourcentage a-t-elle diminué au bout de 2 heures ?

    • A. 40 %
    • B. 64 %
    • C. 36 %
    • D. 44 %
    Réponse

    C. 36 % — Le coefficient global vaut 0,8² = 0,64 : il reste 64 % de la quantité, elle a donc diminué de 36 %. 40 % additionne les deux baisses.

  10. u₀ est en B2. Quelle formule saisir en B3, puis recopier vers le bas, pour obtenir les termes de la suite définie par uₙ₊₁ = 0,95 × uₙ ?

    • A.  = B2+0,95
    • B.  = B2*0,95
    • C.  = B3*0,95
    • D.  = B2*0,05
    Réponse

    B.  = B2*0,95 — B3 doit contenir u₁ = 0,95 × u₀ : on écrit = B2*0,95, qui devient = B3*0,95 en B4 une fois recopiée. = B3*0,95 en B3 ferait référence à la cellule elle-même.

  11. Comment qualifier la suite 4 ; 8 ; 12 ; 16 ?

    • A. Géométrique de raison 2
    • B. Géométrique de raison 4
    • C. Arithmétique et géométrique
    • D. Arithmétique, pas géométrique
    Réponse

    D. Arithmétique, pas géométrique — On ajoute 4 à chaque étape : la suite est arithmétique. Mais 8 ÷ 4 = 2 et 12 ÷ 8 = 1,5 : les quotients ne sont pas constants, elle n’est pas géométrique.

  12. On pose uₙ = 5 × 1,2ⁿ et vₙ = 5 + 1,2n. Quelle affirmation est vraie ?

    • A. (uₙ) est arithmétique de raison 1,2
    • B. (vₙ) est géométrique de raison 1,2
    • C. (uₙ) est géométrique de raison 1,2
    • D. (uₙ) est géométrique de raison 5
    Réponse

    C. (uₙ) est géométrique de raison 1,2 — uₙ = 5 × 1,2ⁿ est de la forme u₀ × qⁿ : géométrique de raison 1,2 et de premier terme 5. (vₙ), elle, est arithmétique de raison 1,2 : on ajoute 1,2 à chaque rang.

Niveau difficile ★★★ — 12 questions
  1. Une grandeur baisse de t % puis augmente de t %, avec 0 < t < 100. Quelle est l’évolution globale ?

    • A. Une baisse globale
    • B. Une évolution globale nulle
    • C. Une hausse globale
    • D. Une baisse de 2t %
    Réponse

    A. Une baisse globale — Le coefficient global vaut (1 − t/100) × (1 + t/100) = 1 − t²/10 000, toujours strictement inférieur à 1 : la grandeur a globalement baissé, d’un pourcentage bien plus petit que 2t %.

  2. (uₙ) est une suite géométrique à termes positifs, u₂ = 50 et u₄ = 72. Que vaut u₃ ?

    • A. 61
    • B. 86,4
    • C. 60
    • D. 36
    Réponse

    C. 60 — q² = 72 ÷ 50 = 1,44 et q > 0, donc q = 1,2 et u₃ = 50 × 1,2 = 60. 61 est la moyenne de 50 et 72 (raisonnement de suite arithmétique) ; 86,4 = 72 × 1,2 est u₅.

  3. Un salaire mensuel est relevé chaque année. Dans quel cas ces valeurs successives forment-elles une suite géométrique ?

    • A. Il augmente de 40 € chaque année
    • B. Il augmente de 2 % chaque année
    • C. Il augmente chaque année de 2 % du salaire d’embauche
    • D. Il augmente de n % la n-ième année
    Réponse

    B. Il augmente de 2 % chaque année — Une hausse de 2 % par an multiplie chaque année le salaire par 1,02 : suite géométrique. 2 % du salaire d’embauche, c’est toujours la même somme ajoutée : suite arithmétique, comme les 40 € par an.

  4. On place 1 000 € à 10 % par an. Au bout de 2 ans, quel est l’écart entre le capital à intérêts composés et le capital à intérêts simples ?

    • A. 0 €
    • B. 1 €
    • C. 210 €
    • D. 10 €
    Réponse

    D. 10 € — Intérêts composés : 1 000 × 1,1 = 1 100 €, puis 1 100 × 1,1 = 1 210 €. Intérêts simples : 1 000 + 2 × 100 = 1 200 €. L’écart est de 10 € : ce sont les intérêts de la deuxième année sur les 100 € d’intérêts de la première.

  5. Que peut-on dire de la suite définie par uₙ = 3 × 0,5ⁿ ?

    • A. Elle finit par devenir négative
    • B. Elle décroît et ses termes restent positifs
    • C. Elle est croissante
    • D. Elle s’annule à partir d’un certain rang
    Réponse

    B. Elle décroît et ses termes restent positifs — Premier terme positif et raison comprise entre 0 et 1 : la suite est strictement décroissante. Mais 0,5ⁿ > 0 pour tout n : ses termes se rapprochent de 0 sans jamais l’atteindre.

  6. Que renvoie la fonction Python suivante ?
    def f():
        n = 0
        u = 1
        while u < 100:
            u = u * 3
            n = n + 1
        return n

    • A. 4
    • B. 243
    • C. 5
    • D. 6
    Réponse

    C. 5 — u prend les valeurs 1, 3, 9, 27, 81, puis 243. Après 5 passages, u = 243 n’est plus inférieur à 100 : la boucle s’arrête et la fonction renvoie n = 5, pas la valeur de u.

  7. Une grandeur double tous les 5 ans. Par combien est-elle multipliée en 20 ans ?

    • A. 8
    • B. 40
    • C. 4
    • D. 16
    Réponse

    D. 16 — En 20 ans, elle double 4 fois : elle est multipliée par 2⁴ = 16. Le nombre 8 = 2 × 4 confond puissance et produit ; 4 compte seulement les doublements.

  8. Les points (n ; uₙ) d’une suite géométrique à termes positifs sont alignés. Que vaut sa raison q ?

    • A. q = 1
    • B. q = 2
    • C. q = 1,5
    • D. q = 0,5
    Réponse

    A. q = 1 — Si les points sont alignés, les écarts uₙ₊₁ − uₙ = uₙ(q − 1) sont tous égaux. Si q ≠ 1, ces écarts sont multipliés par q d’un rang au suivant, donc ne sont pas égaux : il faut q = 1, et la suite est constante.

  9. Un article baisse de 10 % chaque mois. Au bout de combien de mois a-t-il perdu plus de 30 % de son prix ?

    • A. 3 mois
    • B. 4 mois
    • C. 5 mois
    • D. 7 mois
    Réponse

    B. 4 mois — 0,9³ = 0,729 : au bout de 3 mois, il a perdu 27,1 %, pas encore 30 %. 0,9⁴ = 0,6561 : au bout de 4 mois, il a perdu 34,39 %. Répondre 3 mois, c’est additionner les baisses (3 × 10 = 30).

  10. (uₙ) est une suite géométrique à termes positifs, u₀ = 64 et u₃ = 27. Que vaut sa raison ?

    • A. 0,421875
    • B. 9
    • C. 0,75
    • D. 1,25
    Réponse

    C. 0,75 — q³ = 27 ÷ 64 = 0,421875. Or 0,75² = 0,5625 et 0,5625 × 0,75 = 0,421875 : q = 0,75. Le nombre 0,421875 est q³, pas q.

  11. Une suite géométrique commence à u₁ = 5, et sa raison vaut 2. Que vaut u₁₀ ?

    • A. 2 560
    • B. 5 120
    • C. 1 280
    • D. 100
    Réponse

    A. 2 560 — De u₁ à u₁₀, on multiplie 9 fois par 2 : u₁₀ = 5 × 2⁹ = 5 × 512 = 2 560. 5 120 = 5 × 2¹⁰ oublie que le premier terme est de rang 1 ; 100 = 5 × 2 × 10.

  12. On pose aₙ = 1 000 + 100n et gₙ = 100 × 2ⁿ. Quel est le plus petit rang n tel que gₙ > aₙ ?

    • A. 10
    • B. 3
    • C. 5
    • D. 4
    Réponse

    D. 4 — g₃ = 800 < a₃ = 1 300, mais g₄ = 1 600 > a₄ = 1 400 : n = 4. La suite géométrique part dix fois plus bas, et passe pourtant devant dès le rang 4.

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