Fonctions, aspect algébrique et variations
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Objectifs
- Connaitre les différents modes de représentation d’une fonction : expression littérale, représentation graphique.
- Modéliser la dépendance entre deux grandeurs à l'aide d'une fonction.
- Interpréter le taux de variation comme pente de la sécante à la courbe passant par deux points distincts.
- Connaitre les variations d'une fonction sur un intervalle en lien avec le signe du taux de variation.
Points clés
- Une fonction est un procédé qui permet
d’associer à un nombre, un unique autre nombre
appelé image.
Si on appelle cette fonction, l’image de x par f sera notée ou . - La droite (AB) a
pour coefficient directeur le nombre .
C’est le taux d’accroissement de f entre a et b, c’est aussi la pente de la droite passant par les points de la courbe A et B d’abscisses respectives a et b. - Si le taux d’accroissement est positif, négatif ou nul sur un intervalle, alors la fonction est respectivement croissante, décroissante ou constante sur cet intervalle.
Pour bien comprendre
- Calcul littéral
- Identités remarquables :
(a + b)2 = a2 + 2ab + b2
(a – b)2 = a2 – 2ab + b2
(a + b)(a – b) = a2 – b2
1. Rappels sur la notion de fonction
Une fonction est un procédé qui
permet d’associer à un nombre, un unique
autre nombre appelé image.
Si on appelle cette fonction, l’image de x par f sera notée ou .
Si on appelle cette fonction, l’image de x par f sera notée ou .
Exemples
est une fonction et est l'image de par la fonction .
est une fonction et est l'image de par la fonction
est une fonction et est l'image de par la fonction .
est une fonction et est l'image de par la fonction
Contre-exemple
La correspondance qui à tout nombre positif fait correspondre les deux nombres dont il est le carré n’est pas une fonction. En effet, on associe à un nombre deux autres nombres, il n’y a pas unicité. Par exemple, 4 est le carré de 2 et –2.
La correspondance qui à tout nombre positif fait correspondre les deux nombres dont il est le carré n’est pas une fonction. En effet, on associe à un nombre deux autres nombres, il n’y a pas unicité. Par exemple, 4 est le carré de 2 et –2.
Concrètement, une fonction est un outil
mathématique qui permet de modéliser
la dépendance entre deux
grandeurs x et y. Cette modélisation
peut se définir sous la forme d'une formule (ou
expression littérale) ou d'une
représentation graphique.
Exemples
On peut modéliser par une fonction :
On peut modéliser par une fonction :
- la distance parcourue par un véhicule (y) en fonction du temps de trajet (x) ;
- le prix des tomates (y) en fonction de la masse achetée (x).
Notations : Les écritures suivantes sont équivalentes :
2. Rappels sur le coefficient directeur
Soient A(a ; f(a)) et B(b ; f(b)) deux points de la courbe représentative d’une fonction f définie sur un intervalle I.
La droite (AB) a pour
coefficient directeur le nombre .
C’est le taux d’accroissement de f entre a et b, c’est aussi la pente de la droite passant par les points de la courbe A et B d’abscisses respectives a et b.
C’est le taux d’accroissement de f entre a et b, c’est aussi la pente de la droite passant par les points de la courbe A et B d’abscisses respectives a et b.
Exemple
Le taux d’accroissement entre 2 et 6 de la fonction est égal à :
Le taux d’accroissement entre 2 et 6 de la fonction est égal à :
3. Variations d'une fonction
On dit que la fonction f est monotone sur un
intervalle I si elle
est croissante sur I,
décroissante sur I ou constante sur I.
- Si le taux d’accroissement sur un intervalle est positif, alors la fonction f est croissante sur cet intervalle.
- Si le taux d’accroissement sur un intervalle est négatif, alors la fonction f est décroissante sur cet intervalle.
- Si le taux d’accroissement sur un intervalle est nul, alors la fonction f est constante sur cet intervalle.
Exemple
Le taux d’accroissement entre a et b de la fonction est égal à
quels que soient les nombres a et b.
La fonction f est donc décroissante sur .
Le taux d’accroissement entre a et b de la fonction est égal à
quels que soient les nombres a et b.
La fonction f est donc décroissante sur .
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