Chapitre 8 : Fonctions linéaires et fonctions affines

Documents pareils
a et b étant deux nombres relatifs donnés, une fonction affine est une fonction qui a un nombre x associe le nombre ax + b

Fonctions linéaires et affines. 1 Fonctions linéaires. 1.1 Vocabulaire. 1.2 Représentation graphique. 3eme

Items étudiés dans le CHAPITRE N5. 7 et 9 p 129 D14 Déterminer par le calcul l'antécédent d'un nombre par une fonction linéaire

Bac Blanc Terminale ES - Février 2011 Épreuve de Mathématiques (durée 3 heures)

Bien lire l énoncé 2 fois avant de continuer - Méthodes et/ou Explications Réponses. Antécédents d un nombre par une fonction

Soit la fonction affine qui, pour représentant le nombre de mois écoulés, renvoie la somme économisée.

Complément d information concernant la fiche de concordance

TOUT CE QU IL FAUT SAVOIR POUR LE BREVET

EXERCICE 4 (7 points ) (Commun à tous les candidats)

FctsAffines.nb 1. Mathématiques, 1-ère année Edition Fonctions affines

Les fonction affines

Fonctions homographiques

Notion de fonction. Série 1 : Tableaux de données. Série 2 : Graphiques. Série 3 : Formules. Série 4 : Synthèse

Chapitre 1 : Évolution COURS

Chapitre 3. Quelques fonctions usuelles. 1 Fonctions logarithme et exponentielle. 1.1 La fonction logarithme

Le théorème de Thalès et sa réciproque

Comment tracer une droite représentative d'une fonction et méthode de calcul de l'équation d'une droite.

Exprimer ce coefficient de proportionnalité sous forme de pourcentage : 3,5 %

Notion de fonction. Résolution graphique. Fonction affine.

t 100. = 8 ; le pourcentage de réduction est : 8 % 1 t Le pourcentage d'évolution (appelé aussi taux d'évolution) est le nombre :

I. Ensemble de définition d'une fonction

Priorités de calcul :

Logistique, Transports

Seconde Généralités sur les fonctions Exercices. Notion de fonction.

Durée de L épreuve : 2 heures. Barème : Exercice n 4 : 1 ) 1 point 2 ) 2 points 3 ) 1 point

Baccalauréat ES Pondichéry 7 avril 2014 Corrigé

DOCM Solutions officielles = n 2 10.

315 et 495 sont dans la table de 5. 5 est un diviseur commun. Leur PGCD n est pas 1. Il ne sont pas premiers entre eux

FORD C-MAX + FORD GRAND C-MAX CMAX_Main_Cover_2013_V3.indd /08/ :12

Statistique : Résumé de cours et méthodes

C f tracée ci- contre est la représentation graphique d une

LE PROCESSUS ( la machine) la fonction f. ( On lit : «fonction f qui à x associe f (x)» )

Chapitre 6. Fonction réelle d une variable réelle

Etude de fonctions: procédure et exemple

Développements limités, équivalents et calculs de limites

Les équations différentielles

Enoncé et corrigé du brevet des collèges dans les académies d Aix- Marseille, Montpellier, Nice Corse et Toulouse en Énoncé.

Fonction inverse Fonctions homographiques

Cours Fonctions de deux variables

Définition 0,752 = 0,7 + 0,05 + 0,002 SYSTÈMES DE NUMÉRATION POSITIONNELS =

* très facile ** facile *** difficulté moyenne **** difficile ***** très difficile I : Incontournable T : pour travailler et mémoriser le cours

Théorème du point fixe - Théorème de l inversion locale

Cours d Analyse. Fonctions de plusieurs variables

Calcul matriciel. Définition 1 Une matrice de format (m,n) est un tableau rectangulaire de mn éléments, rangés en m lignes et n colonnes.

= constante et cette constante est a.

Lecture graphique. Table des matières

3 Approximation de solutions d équations

DÉRIVÉES. I Nombre dérivé - Tangente. Exercice 01 (voir réponses et correction) ( voir animation )

Représentation géométrique d un nombre complexe

Equations cartésiennes d une droite

PROBLEME(12) Première partie : Peinture des murs et du plafond.

FONCTIONS DE PLUSIEURS VARIABLES (Outils Mathématiques 4)

Baccalauréat ES/L Amérique du Sud 21 novembre 2013

Eté LIVRET de RÉVISIONS en MATHÉMATIQUES

EXERCICES DE REVISIONS MATHEMATIQUES CM2

La fonction exponentielle

Programmation linéaire

Rappels sur les suites - Algorithme

Baccalauréat ES Amérique du Nord 4 juin 2008

IV- Equations, inéquations dans R, Systèmes d équations

Commun à tous les candidats

Planche n o 22. Fonctions de plusieurs variables. Corrigé

Exercices Corrigés Premières notions sur les espaces vectoriels

De même, le périmètre P d un cercle de rayon 1 vaut P = 2π (par définition de π). Mais, on peut démontrer (difficilement!) que

Du Premier au Second Degré

I. Polynômes de Tchebychev

Trépier avec règle, ressort à boudin, chronomètre, 5 masses de 50 g.

Baccalauréat ES Polynésie (spécialité) 10 septembre 2014 Corrigé

Cours 02 : Problème général de la programmation linéaire

Problème 1 : applications du plan affine

Corrigé du baccalauréat S Asie 21 juin 2010

Fonctions de plusieurs variables

avec des nombres entiers

BACCALAUREAT GENERAL MATHÉMATIQUES

Continuité et dérivabilité d une fonction

Exercice 3 (5 points) A(x) = 1-e -0039' e- 0,039x A '() -'-,..--,-,--,------:-- X = (l_e-0,039x)2

* très facile ** facile *** difficulté moyenne **** difficile ***** très difficile I : Incontournable

Leçon N 4 : Statistiques à deux variables

Exercices - Fonctions de plusieurs variables : corrigé. Pour commencer

Construction d un cercle tangent à deux cercles donnés.

Fonctions de deux variables. Mai 2011

SINE QUA NON. Découverte et Prise en main du logiciel Utilisation de bases

Petit lexique de calcul à l usage des élèves de sixième et de cinquième par M. PARCABE, professeur au collège Alain FOURNIER de BORDEAUX, mars 2007

Continuité en un point

Les devoirs en Première STMG

3 ème 2 DÉVELOPPEMENT FACTORISATIONS ET IDENTITÉS REMARQUABLES 1/5 1 - Développements

Raisonnement par récurrence Suites numériques

BACCALAURÉAT PROFESSIONNEL SUJET

Activités numériques [13 Points]

PARTIE NUMERIQUE (18 points)

2.4 Représentation graphique, tableau de Karnaugh

Oscillations libres des systèmes à deux degrés de liberté

Université Paris-Dauphine DUMI2E 1ère année, Applications

CCP PSI Mathématiques 1 : un corrigé

EVALUATIONS MI-PARCOURS CM2

Chapitre 2 Le problème de l unicité des solutions

Terminale STMG Lycée Jean Vilar 2014/2015. Terminale STMG. O. Lader

Exercices - Polynômes : corrigé. Opérations sur les polynômes

Baccalauréat ES/L Métropole La Réunion 13 septembre 2013 Corrigé

AC AB. A B C x 1. x + 1. d où. Avec un calcul vu au lycée, on démontre que cette solution admet deux solutions dont une seule nous intéresse : x =

Transcription:

Chapitre 8 : Fonctions linéaires et fonctions affines I Synthèse sur la proportionnalité. 1 Coefficient de proportionnalité. Définition : Deux listes de nombres sont proportionnelles lorsqu on obtient chaque nombre de l une en multipliant le nombre correspondant de l autre par un même nombre appelé coefficient de proportionnalité. Le tableau ci-contre est un tableau de proportionnalité car = = = 0,6. Et le coefficient de proportionnalité est 0,6. 5 20 25 3 12 15 Si un tableau est un tableau de proportionnalité, alors il y a égalité des produits en croix. Réciproquement, si tous les produits en croix d un tableau sont égaux, alors il s agit d un tableau de proportionnalité. a c b d ad = bc 2 Méthodes de calcul en situation de proportionnalité. Sur une carte, 7 cm représentent 100 km. Quelle est la distance représentée par 9 cm? (arrondir au km) Distance sur la carte (en cm) 7 9 Distance réelle (en km) 100 x a) Avec le passage à l unité. On calcule la distance réelle correspondant à 1 cm sur la carte. Pour 7 cm, on a 100 km. Donc pour 1 cm, on a 7 fois mois, soit km. Et pour 9 cm, on a 9 fois plus, soit 9 km. Donc 9 cm représentent environ 129 km. b) Avec le coefficient de proportionnalité. On calcule le coefficient de proportionnalité :. x = 9 129 km. 7x = 100 9, donc x = c) Avec les produits en croix. 129 km. 3 Représentation graphique. Si des points représentent graphiquement une situation de proportionnalité, alors ces points sont alignés avec l origine du repère. Réciproquement, si des points sont alignés avec l origine du repère, alors ce graphique représente une situation de proportionnalité.

Exemples : Situation de proportionnalité 2 3 4 3 4,5 6 Situation de non proportionnalité 2 3 4 4 5 6 Les points obtenus sont alignés avec l origine du repère : le tableau est un tableau de proportionnalité. Les points obtenus ne sont pas alignés avec l origine du repère : le tableau n est pas un tableau de proportionnalité. II Fonctions linéaires. 1 Définition et propriétés des fonctions linéaires. Définition : a est un nombre donné. La fonction linéaire de coefficient a est la fonction qui, à un nombre x, associe le produit de ce nombre par a. Si f désigne cette fonction, on la note f : x ax. On écrit ainsi f (x) = ax. Remarque : La fonction f peut être décrite par le processus «je multiplie par a». Exemples : La fonction f définie par f : x 5x est la fonction linéaire de coefficient 5. La fonction g définie par g : x 4x² n est une fonction linéaire car c est x², et non pas x, qui est multiplié par 4. Propriété : f est une fonction linéaire de coefficient a avec a 0. Par cette fonction linéaire, tout nombre admet un et un seul antécédent. La fonction h définie par h : x est une fonction linéaire car h(x) = = x. Le coefficient est. Quel est l image de 2? h (2) =. L image de 2 par la fonction h est. Quel est l antécédent de 2? On cherche x tel que h(x) = 2. = 2 ; x = 2 3 ; x = 6. ( 6) est l antécédent de ( 2) par la fonction h. Propriété : f est une fonction linéaire.

x,, désignent des nombres et k désigne un nombre donné. On a : f ( + ) = f ( ) + f ( ) et f (kx) = k f (x). La fonction linéaire f est telle que f (4) = 9 et f (6) = 13,5. Donc : f (10) = f (4 + 6) = f (4) + f (6) = 9 + 13,5 = 22,5 et f (16) = f (4 4) = 4 f (4) = 4 9 = 36. 2 Fonctions linéaires et proportionnalité. Propriété : Une situation de proportionnalité peut être modélisée par une fonction linéaire. Le coefficient de cette fonction linéaire est le coefficient de proportionnalité. Un tissu coûte 18 le mètre. x mètre de tissu coûte 18 x. Le prix à payer est modélisé par une fonction linéaire P : x 18x. 3 Détermination d une fonction linéaire. Déterminer la fonction linéaire f telle que f (5) = 4. f est une fonction linéaire, par conséquent on peut écrire f (x) = ax. Pour calculer a, on sait que : f (5) = a 5 et que f (5) = 4. D où a 5 = 4. On en déduit que a = = 0,8. Donc la fonction f est définie par f : x 0,8x. Propriété : Une fonction linéaire est déterminée dès que l on connaît un nombre (non nul) et son image. Il suffit alors de calculer son coefficient a = 4 Représentation graphique d une fonction linéaire. La représentation graphique de la fonction linéaire f (x) = ax dans un repère est une droite (d) qui passe par l origine du repère et le point de coordonnées (1 ; a). Le nombre a est appelé le coefficient directeur de la droite (d). Réciproquement, dans un repère, toute droite passant par l origine (sauf l axe des ordonnées) est la représentation graphique d une fonction linéaire. Méthode : Pour tracer la représentation graphique d une fonction linéaire, il suffit de déterminer deux points de la droite..

Représenter graphiquement la fonction linéaire f : x 2x. Sa représentation graphique est une droite (d) qui passe par l origine du repère. Pour tracer la droite (d), on détermine les coordonnées d un deuxième point. Par exemple, f (2) = 2 2 = 4. La droite (d) passe par le point de coordonnées (2 ; 4). 2 est le coefficient directeur de la droite (d). 5 Augmentation et diminution en pourcentage. Propriété : Augmenter un nombre positif de p % revient à multiplier ce nombre par 1 +. Une augmentation de p % est modélisée par la fonction linéaire f : x (1 + )x. Un collège comptait 760 élèves. À la rentrée suivante, son effectif a augmenté de 5 %. Le nouvel effectif du collège est 760 (1 + ) = 760 1,05 = 798 élèves. Propriété : p est un nombre compris entre 0 et 100. Diminuer un nombre positif de p % revient à multiplier ce nombre par 1. Une diminution de p % est modélisée par la fonction linéaire f : x (1 )x. Le prix d une chemise est de 45, il est diminué de 25 %. Le nouveau prix est 45 (1 ) = 45 0,75 = 33,75. III Fonctions affines. 1 Définition et propriété des fonctions affines. Définition : a et b désignent deux nombres donnés. La fonction affine de coefficients a et b est la fonction qui, à un nombre x, associe le nombre ax + b. Si f désigne cette fonction, on la note f : x ax + b. On écrit ainsi f (x) = ax + b. Remarque : La fonction f peut être décrite par le processus «je multiplie par a, puis j ajoute b». Cas particuliers : Si b = 0, la fonction x ax + b devient x ax : la fonction est alors une fonction linéaire. Si a = 0, la fonction x ax + b devient x b : la fonction est alors une fonction constante.

Exemples : La fonction f définie par f : x 3x 4 est la fonction affine de coefficients a = 3 et b = 4. La fonction linéaire g définie par g : x 4x est une fonction affine particulière pour laquelle b = 0. La fonction constante h définie par h : x 5 est une fonction affine particulière pour laquelle a = 0. Propriété : Si f est une fonction affine non constante, alors tout nombre admet un et un seul antécédent par la fonction f. La fonction f définie par f : x 3x + 7 est une fonction affine avec a = 3 et b = 7. Quel est l image de? f( ) = 3 + 7 = 11 + 7 = 4. L image de par la fonction f est 4. Quel est l antécédent de 8? On cherche x tel que f(x) = 8. 3x + 7 = 8 ; 3x = 1 ; x =. ( ) est l antécédent de 8 par la fonction f. 2 Proportionnalité des accroissements. Propriété des accroissements : Soit f une fonction affine définie par f (x) = ax + b. Soient et deux nombres distincts et f ( ) et f ( ) leurs images respectives par f. L accroissement f ( ) f ( ) des images f ( ) à f ( ) est proportionnel à l accroissement de à, le coefficient de proportionnalité des accroissements étant a. On a : ( ) ( ) = a. Preuve : Soient et deux nombres distincts. On a f ( ) = a + b et f ( ) = a + b. Donc ( ) ( ) = ( ) ( ) = = ( ) = a. Remarque : Cette propriété permet de calculer le nombre a connaissant deux nombres et leurs images. 3 Détermination d une fonction affine. En utilisant la propriété des accroissements, on peut déterminer une fonction affine lorsqu on connait deux nombres et leurs images. Déterminer la fonction affine f telle que f (3) = 6 et f (5) = 12. f est une fonction affine donc on peut écrire f (x) = ax + b. () () D après la propriété des accroissements, on a : a = = = = 3. Donc f (x) = 3x + b. Or, on sait que f (3) = 6 ; donc 3 3 + b = 6 ; donc 9 + b = 6 ; donc b = 6 9 = 3. La fonction affine est donc : f (x) = 3x 3. IV Représentation graphique d une fonction affine. 1 Fonction affine et droite.

La représentation graphique de la fonction affine f (x) = ax + b dans un repère est une droite (d). Le nombre a est appelé le coefficient directeur de la droite (d). Le nombre b est appelé l ordonné à l origine de la droite (d). Réciproquement, dans un repère, toute droite qui n est pas parallèle à l axe des ordonnées est la représentation graphique d une fonction affine. Méthode : Pour tracer la représentation graphique d une fonction linéaire, il suffit de déterminer deux points de la droite. Représenter graphiquement la fonction affine f : x 3x+ 2. Sa représentation graphique est une droite (d). Pour tracer la droite (d), on détermine les coordonnées de deux points. Par exemple, f (0) = 3 0 + 2 = 2 et f (1) = 3 1 + 2 = 5. La droite (d) passe par les points de coordonnées (0 ; 2) et (1 ; 5). 3 est le coefficient directeur de la droite (d) et 2 est l ordonnée à l origine de la droite (d). 2 Lecture du coefficient directeur et de l ordonnée à l origine d une droite. Méthode 1 : Pour lire graphiquement le coefficient directeur d une droite : on part d un point sur la droite ; puis, on se déplace d une unité vers la droite (cela revient à augmenter l abscisse de 1) ; enfin, on se déplace verticalement (vers le haut ou vers le bas) pour rejoindre la droite et le nombre d unités donne le coefficient directeur. Dans le repère ci-contre, la droite représente une fonction affine f. Par lecture graphique, déterminer le coefficient directeur et l ordonnée à l origine de la droite puis donner l écriture algébrique de la fonction f. Le coefficient directeur de la droite est 2, l ordonnée à l origine est 1 donc l écriture algébrique de la fonction f est f (x) = 2x + 1.

Méthode 2 : Pour lire graphiquement le coefficient directeur d une droite : on place deux points sur la droite ; puis, on se déplace d un point à l autre horizontalement puis verticalement en comptant le nombre d unités ; le coefficient directeur est le quotient é "" é "". Dans le repère ci-contre, la droite représente une fonction affine f. Par lecture graphique, déterminer le coefficient directeur et l ordonnée à l origine de la droite puis donner l écriture algébrique de la fonction f. Le coefficient directeur de la droite est, l ordonnée à l origine est 3 donc l écriture algébrique de la fonction f est f (x) = x + 3. Remarque : On peut donc tracer la représentation graphique d une fonction affine en connaissant le coefficient directeur et l ordonnée à l origine. Tracer la représentation graphique de la fonction affine définie par f (x) = x + 1. 3 Interprétation du coefficient directeur d une droite. Soit la fonction affine f définie par f (x) = ax + b. Si a > 0, la représentation graphique de la fonction f est une droite qui «monte» (on dit que la fonction est croissante). Si a = 0, la représentation graphique de la fonction f est confondue avec l axe des abscisses. Si a < 0, la représentation graphique de la fonction f est une droite qui «descend» (on dit que la fonction est décroissante).