Fonctions linéaires et affines

Ce chapitre couvre le programme de 3AC sur le thème « Fonctions linéaires et affines ».

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Objectifs du chapitre

Fonctions linéaires et fonctions affines

Fonction linéaire, fonction affine, détermination d'une fonction affine à partir des images de deux nombres.

I. Fonction linéaire

Définition : pour $a$ rationnel, la fonction qui à tout $x$ associe $a\times x$ est une fonction linéaire de coefficient $a$, notée $f:x\mapsto ax$. On note $f(x)=ax$ l'image de $x$ par $f$.

Exemple : $f(x)=3x$ : $f(2)=6$, $f(-1)=-3$.

Remarque : la représentation graphique d'une fonction linéaire est une droite passant par l'origine du repère.

II. Fonction affine

Définition : pour $a,b$ rationnels, la fonction $f:x\mapsto ax+b$ est une fonction affine. Si $b=0$, $f$ est linéaire ; si $a=0$, $f$ est constante.

Exemple : $f(x)=2x-3$ : $f(1)=-1$, $f(0)=-3$.

Remarque : la représentation graphique de $x\mapsto ax+b$ est une droite qui coupe l'axe des ordonnées au point $(0;b)$.

III. Détermination d'une fonction affine

Propriété : une fonction affine $f:x\mapsto ax+b$ est entièrement déterminée par les images de deux nombres distincts $x_1$ et $x_2$ : $a=\dfrac{f(x_2)-f(x_1)}{x_2-x_1}$.

Exemple : $f(1)=5$, $f(3)=9$ : $a=\dfrac{9-5}{3-1}=2$, puis $5=2\times1+b\Rightarrow b=3$. Donc $f(x)=2x+3$.

Exercices

Faciles

Exercice 1 — Calculer des images et un antécédent (fonction linéaire)

Facile 10 min
Soit $f$ la fonction linéaire telle que $f(x)=-4x$. 1. Calculer $f(2)$, $f(-3)$ et $f(0)$. 2. Déterminer le nombre $x$ dont l'image est $20$.

Exercice 2 — Calculer des images et un antécédent (fonction affine)

Facile 10 min
Soit $g$ la fonction affine telle que $g(x)=5x-2$. 1. Calculer $g(0)$, $g(1)$ et $g(-2)$. 2. Déterminer l'antécédent de $8$ par $g$.

Moyens

Exercice 1 — Déterminer une fonction affine à partir de deux images

Moyen 15 min
Déterminer l'expression de la fonction affine $f$ sachant que $f(2)=7$ et $f(5)=16$.

Exercice 2 — Problème — tarif d'une course de taxi

Moyen 15 min
Un taxi facture 7 dh de prise en charge, puis 2,5 dh par kilomètre parcouru. 1. Exprimer le prix $p(x)$ de la course en fonction du nombre $x$ de kilomètres parcourus. 2. Calculer le prix d'une course de 12 km. 3. Un client a payé 39,50 dh ; quelle distance a-t-il parcourue ?

Exercice 3 — Comparer deux droites parallèles

Moyen 10 min
Dans un repère $(O;I,J)$, on considère les fonctions $f(x)=2x$ et $g(x)=2x-3$. Que peut-on remarquer concernant leurs représentations graphiques ?

Exercice 4 — Déterminer une fonction affine à partir de deux points

Moyen 15 min
Soit $h$ une fonction affine dont la représentation graphique passe par les points $A(0;-1)$ et $B(2;3)$. Déterminer l'expression de $h(x)$.

Quiz — Quiz — Fonctions linéaires et affines (12 questions)

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