Fonctions et représentations
Au lycée, les devoirs commencent souvent par des « questions flash » : six questions, aucune justification, quelques minutes. Pour les réussir, il faut des réflexes. Combien de séances de sport faut-il faire pour que la formule B (50 € puis 2 € par séance) soit plus intéressante que la formule A (20 € puis 5 € par séance) ? Tu sauras y répondre à la fin de cette page.
Image, antécédent, courbe
Une fonction $f$ associe à chaque nombre $x$ de son ensemble de définition un seul nombre $f(x)$.
Un nombre a une seule image, mais il peut avoir plusieurs antécédents, ou aucun.
Cette série comporte 6 questions. Aucune justification n'est demandée. Une fonction $f$ est définie sur $[-2\,;\,4]$. Voici quelques valeurs : | $x$ | $-2$ | $0$ | $2$ |…
Cette série comporte 6 questions. Aucune justification n'est demandée.
Une fonction $f$ est définie sur $[-2\,;\,4]$. Voici quelques valeurs :
| $x$ | $-2$ | $0$ | $2$ | $4$ |
|---|---|---|---|---|
| $f(x)$ | $1$ | $3$ | $-1$ | $2$ |
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Donner l'image de $2$ par $f$.
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Donner un antécédent de $3$ par $f$.
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Le point $(4\,;\,2)$ appartient-il à la courbe représentative de $f$ ?
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Le point $(0\,;\,1)$ appartient-il à la courbe représentative de $f$ ?
On considère la fonction $g$ définie sur $\mathbb{R}$ par $g(x)=2x-1$.
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Calculer $g(3)$.
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Déterminer l'antécédent de $7$ par $g$.
Cette série comporte 6 questions. Aucune justification n'est demandée. 1. Donner l'image de $-3$ par la fonction carré. 2. Donner l'image de $2$ par la fonction cube. 3.…
Cette série comporte 6 questions. Aucune justification n'est demandée.
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Donner l'image de $-3$ par la fonction carré.
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Donner l'image de $2$ par la fonction cube.
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Donner l'image de $4$ par la fonction racine carrée.
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Donner l'image de $\dfrac{1}{2}$ par la fonction inverse.
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La fonction affine $f$ définie par $f(x)=-3x+2$ est-elle croissante ou décroissante sur $\mathbb{R}$ ?
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Donner le coefficient directeur et l'ordonnée à l'origine de la droite d'équation $y=2x-5$.
Variations, extremums, comparaison
Un tableau de variations résume le comportement de $f$ : flèche qui monte (croissante), flèche qui descend (décroissante).
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Sur un intervalle où $f$ est croissante, si $a
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Sur un intervalle où $f$ est décroissante, si $af(b)$ : l'ordre est inversé.
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Le maximum est la plus grande valeur de $f(x)$ ; le minimum la plus petite. On donne la valeur et le $x$ où elle est atteinte.
Ici le maximum est $5$, atteint en $x=1$. Le minimum est $-2$, atteint en $x=-4$ (car $-2<0$).
Cette série comporte 5 questions. Aucune justification n'est demandée. Le tableau de variations d'une fonction $f$ définie sur $[-4\,;\,6]$ indique : $f$ est strictement…
Cette série comporte 5 questions. Aucune justification n'est demandée.
Le tableau de variations d'une fonction $f$ définie sur $[-4\,;\,6]$ indique :
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$f$ est strictement croissante sur $[-4\,;\,1]$ puis strictement décroissante sur $[1\,;\,6]$ ;
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$f(-4)=-2$, $f(1)=5$ et $f(6)=0$.
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Donner le maximum de $f$ sur $[-4\,;\,6]$ et la valeur de $x$ pour laquelle il est atteint.
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Donner le minimum de $f$ sur $[-4\,;\,6]$ et la valeur de $x$ pour laquelle il est atteint.
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Comparer $f(-2)$ et $f(0)$.
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Comparer $f(3)$ et $f(5)$.
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Combien de solutions a l'équation $f(x)=5$ sur $[-4\,;\,6]$ ?
Droites : coefficient directeur et équation réduite
Une fonction affine $f(x)=mx+p$ a pour courbe une droite. $m$ est le coefficient directeur (pente), $p$ l'ordonnée à l'origine.
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$m>0$ : $f$ croissante ; $m<0$ : décroissante ; $m=0$ : constante.
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Le coefficient directeur est le taux d'accroissement de la fonction affine : pour $x_A\neq x_B$, $m=\dfrac{f(x_B)-f(x_A)}{x_B-x_A}$, quels que soient les deux nombres choisis.
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Droite par $A(x_A\,;\,y_A)$ et $B(x_B\,;\,y_B)$ avec $x_A\neq x_B$ : $$m=\dfrac{y_B-y_A}{x_B-x_A}.$$ Puis $p=y_A-m\,x_A$.
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Deux droites sont parallèles si elles ont le même coefficient directeur.
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Intersection avec l'axe des abscisses : on résout $y=0$ ; avec l'axe des ordonnées : $x=0$.
Pour trouver le point d'intersection de deux droites, on égalise : $2x+1=-x+7$ donne $3x=6$, donc $x=2$ (puis $y=5$).
Lire graphiquement f(x) = g(x) et f(x) < g(x)
Les solutions de $f(x)=g(x)$ sont les abscisses des points d'intersection de $\mathcal{C}_f$ et $\mathcal{C}_g$. Les solutions de $f(x) Cette série comporte 6 questions. Aucune justification n'est demandée. Le plan est muni d'un repère orthonormé. On considère les points $A(1\,;\,2)$ et $B(3\,;\,8)$. Calculer le coefficient directeur de la droite $(AB)$. Donner l'équation réduite de la droite $(AB)$. Le point $C(2\,;\,5)$ appartient-il à la droite $(AB)$ ? Donner les coordonnées du point d'intersection de la droite d'équation $y=-2x+4$ avec l'axe des abscisses. Les droites d'équations $y=2x+1$ et $y=2x-3$ sont-elles parallèles ? Résoudre dans $\mathbb{R}$ l'équation $2x+1=-x+7$.Cette série comporte 6 questions. Aucune justification n'est demandée. Le plan est muni d'un repère orthonormé. On considère les points $A(1\,;\,2)$ et $B(3\,;\,8)$. 1.…
Fonctions de référence
| Fonction | Ensemble de définition | Variations |
|---|---|---|
| carré $x\mapsto x^2$ | $\mathbb{R}$ | décroissante sur $]-\infty\,;\,0]$, croissante sur $[0\,;\,+\infty[$ |
| cube $x\mapsto x^3$ | $\mathbb{R}$ | croissante sur $\mathbb{R}$ |
| racine carrée $x\mapsto\sqrt{x}$ | $[0\,;\,+\infty[$ | croissante |
| inverse $x\mapsto\frac{1}{x}$ | $\mathbb{R}^{*}$ | décroissante sur $]-\infty\,;\,0[$ et sur $]0\,;\,+\infty[$ |
Résoudre :
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$x^2=k$ ($k>0$) : $x=\sqrt{k}$ ou $x=-\sqrt{k}$. Donc $x^2=16$ donne $x=-4$ ou $x=4$.
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$x^2<9$ : $-3
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$\sqrt{x}=5$ : $x=25$.
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$\dfrac1x=4$ : $x=\dfrac14$.
Ensemble de définition : on exclut les valeurs interdites. Pour $\dfrac{1}{x-3}$, on interdit $x=3$ : $\mathbb{R}\setminus\{3\}$. Pour $\sqrt{x+2}$, il faut $x+2\geqslant0$ : $[-2\,;\,+\infty[$.
Cette série comporte 6 questions. Aucune justification n'est demandée. 1. Résoudre dans $\mathbb{R}$ l'équation $x^2=16$. 2. Résoudre dans $\mathbb{R}$ l'inéquation…
Cette série comporte 6 questions. Aucune justification n'est demandée.
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Résoudre dans $\mathbb{R}$ l'équation $x^2=16$.
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Résoudre dans $\mathbb{R}$ l'inéquation $x^2<9$.
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Résoudre dans $[0\,;\,+\infty[$ l'équation $\sqrt{x}=5$.
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Résoudre dans $\mathbb{R}^{*}$ l'équation $\dfrac{1}{x}=4$.
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Donner l'ensemble de définition de la fonction $f$ définie par $f(x)=\dfrac{1}{x-3}$.
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Donner l'ensemble de définition de la fonction $g$ définie par $g(x)=\sqrt{x+2}$.
Cette série comporte 5 questions. Aucune justification n'est demandée. On a représenté, sur l'intervalle $[-3\,;\,3]$, les courbes $\mathcal{C}f$ et $\mathcal{C}g$ de…
Cette série comporte 5 questions. Aucune justification n'est demandée.
On a représenté, sur l'intervalle $[-3\,;\,3]$, les courbes $\mathcal{C}_f$ et $\mathcal{C}_g$ de deux fonctions $f$ et $g$. On sait que :
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les courbes $\mathcal{C}_f$ et $\mathcal{C}_g$ se coupent en exactement deux points, $A(-1\,;\,2)$ et $B(2\,;\,5)$ ;
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sur l'intervalle $]-1\,;\,2[$, la courbe $\mathcal{C}_f$ est strictement au-dessus de la courbe $\mathcal{C}_g$ ;
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sur les intervalles $[-3\,;\,-1[$ et $]2\,;\,3]$, la courbe $\mathcal{C}_f$ est strictement en dessous de la courbe $\mathcal{C}_g$.
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Résoudre graphiquement l'équation $f(x)=g(x)$.
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Résoudre graphiquement l'inéquation $f(x)>g(x)$.
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Résoudre graphiquement l'inéquation $f(x)\leqslant g(x)$.
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Donner $f(2)$.
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Comparer $f(1)$ et $g(1)$.
Comparer avec les fonctions de référence
Le sens de variation permet de comparer sans calculatrice.
Pour $\dfrac{1}{x}\leqslant\dfrac{1}{2}$ avec $x\neq0$ : si $x<0$, $\dfrac1x<0<\dfrac12$, c'est vrai. Si $x>0$, l'inverse est décroissant, donc il faut $x\geqslant2$. Ainsi $S=]-\infty\,;\,0[\,\cup\,[2\,;\,+\infty[$.
Pour $x\in[0\,;\,1]$ : $x^3\leqslant x^2\leqslant x$ (multiplier par un nombre entre $0$ et $1$ rapetisse).
Tableau de signes et modélisation
Pour résoudre un produit ou un quotient, on dresse un tableau de signes.
Pour un quotient comme $\dfrac{x-1}{x+2}$ : même méthode, mais la valeur interdite $-2$ reçoit une double barre et est toujours exclue. On trouve $\dfrac{x-1}{x+2}\geqslant0$ sur $]-\infty\,;\,-2[\,\cup\,[1\,;\,+\infty[$.
Modéliser
Retour au début : l'abonnement à 50 € devient plus intéressant dès la 11e séance.
Cette série comporte 5 questions. Aucune justification n'est demandée. On considère les fonctions $f$ et $g$ définies par $f(x)=(2x-6)(x+4)$ sur $\mathbb{R}$ et…
Cette série comporte 5 questions. Aucune justification n'est demandée.
On considère les fonctions $f$ et $g$ définies par $f(x)=(2x-6)(x+4)$ sur $\mathbb{R}$ et $g(x)=\dfrac{x-1}{x+2}$ sur $\mathbb{R}\setminus\{-2\}$.
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Résoudre l'équation $f(x)=0$.
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Résoudre l'inéquation $f(x)>0$.
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Résoudre l'inéquation $f(x)\leqslant0$.
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Résoudre l'équation $g(x)=0$.
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Résoudre l'inéquation $g(x)\geqslant0$.
Cette série comporte 5 questions. Aucune justification n'est demandée. Une salle de sport propose deux formules. Dans la formule A, on paie un abonnement de 20 € puis 5…
Cette série comporte 5 questions. Aucune justification n'est demandée.
Une salle de sport propose deux formules. Dans la formule A, on paie un abonnement de 20 € puis 5 € par séance. Dans la formule B, on paie un abonnement de 50 € puis 2 € par séance. On note $x$ le nombre de séances et $f_A(x)$, $f_B(x)$ le coût total pour chaque formule.
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Exprimer $f_A(x)$ et $f_B(x)$ en fonction de $x$.
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Calculer le coût de chaque formule pour 8 séances.
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Résoudre l'équation $f_A(x)=f_B(x)$.
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Pour quelles valeurs de $x$ la formule B est-elle strictement moins chère que la formule A ?
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Donner les coordonnées du point d'intersection des droites représentant $f_A$ et $f_B$.
Cette série comporte 6 questions. Aucune justification n'est demandée. 1. Comparer $(-3)^2$ et $(-2)^2$ à l'aide du sens de variation de la fonction carré. 2. Comparer…
Cette série comporte 6 questions. Aucune justification n'est demandée.
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Comparer $(-3)^2$ et $(-2)^2$ à l'aide du sens de variation de la fonction carré.
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Comparer $\dfrac{1}{\sqrt{3}}$ et $\dfrac{1}{\sqrt{5}}$.
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Résoudre dans $\mathbb{R}$ l'inéquation $x^3\geqslant8$.
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Résoudre dans $\mathbb{R}^{*}$ l'inéquation $\dfrac{1}{x}\leqslant\dfrac{1}{2}$.
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Résoudre dans $[0\,;\,+\infty[$ l'inéquation $\sqrt{x}\leqslant3$.
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Pour $x$ appartenant à $[0\,;\,1]$, ranger dans l'ordre croissant $x$, $x^2$ et $x^3$.
L'essentiel
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$f(a)$ est l'image de $a$ ; $a$ est un antécédent de $b$ si $f(a)=b$ ; $M(x\,;\,y)\in\mathcal{C}_f\iff y=f(x)$.
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Croissante : l'ordre est conservé ; décroissante : l'ordre est inversé, sur un même intervalle.
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Droite : $y=mx+p$, $m=\dfrac{y_B-y_A}{x_B-x_A}$ ; parallèles $\iff$ même $m$.
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Carré, cube, racine carrée, inverse : connaître ensemble de définition et variations.
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Produit ou quotient : tableau de signes ; valeur interdite exclue.