2nde Série A · Mathématiques

Généralités sur les fonctions

OG2 — Définition, ensemble de définition, image, antécédent, sens de variation, extremums.

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1. Définition et vocabulaire

Définitions

Une fonction f associe à chaque nombre x de son ensemble de définition D_f un unique nombre f(x).

Image de x par f : le nombre f(x)

Antécédent de y : tout x tel que f(x) = y

Exemple concret

f(x) = 2x − 1. f(3) = 5 : l'image de 3 est 5. L'antécédent de 5 est 3.

2. Ensemble de définition

Règles

Fraction : exclure les valeurs annulant le dénominateur → x ≠ …

Racine carrée √u : résoudre u ≥ 0

Polynôme : D_f = ℝ entier

Exemples

f(x) = 1/(x−2) : D_f = ℝ\{2} = ]−∞;2[ ∪ ]2;+∞[

g(x) = √(x+1) : x+1 ≥ 0 → D_g = [−1;+∞[

3. Sens de variation

Définitions

f est croissante sur I si : x₁ < x₂ dans I ⟹ f(x₁) < f(x₂)

f est décroissante sur I si : x₁ < x₂ dans I ⟹ f(x₁) > f(x₂)

Tableau de variation

Résume le comportement de f : flèche ↗ pour croissante, ↘ pour décroissante, les valeurs aux extrémités et les extremums.

4. Extremums

Maximum et minimum

Maximum de f sur I : valeur M telle que f(x) ≤ M pour tout x ∈ I

Minimum de f sur I : valeur m telle que f(x) ≥ m pour tout x ∈ I

Une fonction peut ne pas avoir d'extremum (ex : f(x) = x sur ℝ).

🧠 À retenir absolument

  • Image de x = f(x) ; antécédent de y = x tel que f(x)=y
  • Fraction : exclure le 0 du dénominateur
  • Racine carrée √u : D = {x | u(x) ≥ 0}
  • Croissante : les images augmentent avec x ; Décroissante : les images diminuent
1

Images et antécédents

● Facile

f(x) = 3x − 2. Calculer f(0), f(1), f(−2). Trouver l'antécédent de 7.

✅ Correction

f(0)=−2 ; f(1)=1 ; f(−2)=−8. Antécédent de 7 : 3x−2=7 → x=3.

2

Ensembles de définition

● Facile
  1. f(x) = 1/(x+4)
  2. g(x) = √(3−x)
  3. h(x) = √x/(x−2)
✅ Correction
  1. x+4≠0 → x≠−4. D_f = ℝ\{−4}
  2. 3−x≥0 → x≤3. D_g = ]−∞;3]
  3. x≥0 et x≠2. D_h = [0;2[ ∪ ]2;+∞[
3

Lecture d'un tableau de variation

● Moyen

f a le tableau de variation : croissante de −∞ à 2 (f(2)=5), décroissante de 2 à 4 (f(4)=1), puis croissante de 4 à +∞.

  1. Quel est le maximum de f sur [0;5] ?
  2. Quel est le minimum sur [0;5] ?
  3. Combien de solutions a f(x)=3 sur [0;5] ?
✅ Correction
  1. Maximum = 5 en x=2.
  2. Minimum = 1 en x=4.
  3. f monte de 0 à 5 (passe par 3 une fois), redescend de 5 à 1 (passe par 3 une fois). 2 solutions.
4

Construire un tableau de valeurs

● Moyen

f(x) = x² − 2x. Calculer f(−2), f(−1), f(0), f(1), f(2), f(3). Dresser un tableau de valeurs et identifier les variations et le minimum.

✅ Correction

f(−2)=8 ; f(−1)=3 ; f(0)=0 ; f(1)=−1 ; f(2)=0 ; f(3)=3.

La fonction décroît jusqu'en x=1 (min=−1), puis croît. Minimum = −1 en x=1.

5

Problème — Bénéfice

● Difficile

Un artisan vend des poteries à un prix p (en milliers de F). Sa demande est q = 60 − 10p articles par mois. Son bénéfice est B = p × q.

  1. Exprimer B(p) en fonction de p.
  2. Pour quel prix p > 0 le bénéfice est-il nul ?
  3. Calculer B(3) et B(4).
✅ Correction
  1. B(p) = p(60−10p) = 60p − 10p².
  2. B(p)=0 : p(60−10p)=0 → p=0 ou p=6. Le bénéfice est nul pour p=6 (en plus de p=0).
  3. B(3)=3×30=90 (milliers de F) ; B(4)=4×20=80. Le bénéfice est plus élevé à p=3.

QCM — Auto-évaluation

10 questions · Une seule bonne réponse · Correction immédiate

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0/10Répondues
Question 1 / 10

L'image de 3 par f(x)=2x+1 est :

Question 2 / 10

L'antécédent de 5 par f(x)=x−2 est :

Question 3 / 10

D_f pour f(x)=1/(x−1) est :

Question 4 / 10

D_f pour f(x)=√(x−4) est :

Question 5 / 10

f est croissante sur I signifie :

Question 6 / 10

f(x)=x² admet un minimum de :

Question 7 / 10

f(x)=−x+3 est :

Question 8 / 10

Pour f(x)=x²−4, f(−2) vaut :

Question 9 / 10

L'ensemble de définition d'un polynôme est :

Question 10 / 10

Le maximum de f(x)=−x²+4 sur ℝ est :