FicheNiveau : 3E

Fonctions : image, antécédent, fonctions affines

Calculer une image, lire un graphique, trouver le coefficient d’une fonction linéaire ou affine et l’antécédent d’un nombre par une fonction affine.

L’essentiel

Une fonction ff associe à chaque nombre xx un unique nombre f(x)f(x).

  • f(x)f(x) est l’image de xx.
  • Si f(a)=bf(a) = b, alors aa est un antécédent de bb. Un nombre peut avoir plusieurs antécédents, ou aucun.

Une fonction affine s’écrit f(x)=ax+bf(x) = ax + b ; sa représentation graphique est une droite. Si b=0b = 0, la fonction f(x)=axf(x) = ax est linéaire.

Calculer une image

On remplace xx par le nombre, entre parenthèses :

f(x)=3x−5f(−2)=3×(−2)−5=−6−5=−11f(x) = 3x - 5 \qquad f(-2) = 3 \times (-2) - 5 = -6 - 5 = \boxed{-11}

Calculer l’image d’un nombre par une fonctionS’entraîner

Fonctions linéaires et affines

  • Une fonction linéaire f(x)=axf(x) = ax traduit une situation de proportionnalité : aa est le coefficient de proportionnalité. Sa droite passe par l’origine.
  • Pour une fonction affine f(x)=ax+bf(x) = ax + b, aa est le coefficient directeur de la droite et bb son ordonnée à l’origine (la droite coupe l’axe vertical au point d’ordonnée bb).

Trouver aa avec une image (fonction linéaire). Si f(4)=−12f(4) = -12, alors a×4=−12a \times 4 = -12, donc a=−124=−3a = \dfrac{-12}{4} = \boxed{-3}.

Trouver aa avec deux images (fonction affine). Les accroissements de f(x)f(x) (ses écarts) sont proportionnels à ceux de xx. Si f(−1)=5f(-1) = 5 et f(3)=−3f(3) = -3 :

a=f(3)−f(−1)3−(−1)=−3−54=−84=−2a = \dfrac{f(3) - f(-1)}{3 - (-1)} = \dfrac{-3 - 5}{4} = \dfrac{-8}{4} = \boxed{-2}

Trouver un antécédent : on résout une équation. Pour f(x)=4x−7f(x) = 4x - 7, l’antécédent de 55 vérifie 4x−7=54x - 7 = 5, donc 4x=124x = 12 et x=3\boxed{x = 3}.

Fonctions linéaires et affinesS’entraîner

Lire sur un graphique

Question Ce qu’on fait
Image de aa on part de aa sur l’axe horizontal, on va jusqu’à la courbe, on lit la valeur sur l’axe vertical
Antécédents de bb on part de bb sur l’axe vertical, on va horizontalement jusqu’à la courbe (parfois plusieurs points), on lit les valeurs sur l’axe horizontal

Lire une image sur un graphiqueS’entraîner

Résoudre graphiquement f(x) = kS’entraîner

Les pièges

  • Ne pas inverser : l’image se lit sur l’axe vertical (ordonnées), l’antécédent sur l’axe horizontal (abscisses).
  • Un nombre a une seule image, mais il peut avoir plusieurs antécédents : il faut tous les donner.
  • Avec un nombre négatif, les parenthèses évitent les erreurs de signe : (−2)2=4(-2)^2 = 4.
  • Antécédent de 55 par f(x)=4x−7f(x) = 4x - 7 : ce n’est pas f(5)=13f(5) = 13. On cherche xx tel que f(x)=5f(x) = 5.
  • Dans le calcul de aa, garde le même ordre en haut et en bas : f(3)−f(−1)f(3) - f(-1) sur 3−(−1)3 - (-1).