Comment déterminer une équation de droite ou l'expression affine d'une fonction - Exercice 3

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Dans chacun des cas suivants, déterminer la fonction affine ff puis donner son sens de variation.
Question 1

f(3)=5f\left(3\right)=5 et f(5)=7f\left(5\right)=7.

Correction
On appelle fonction affine toute fonction ff dont l'expression peut s'écrire sous la forme f(x)=ax+bf\left(x\right)=ax+b où aa et b sont deux réels.
  • Le réel aa est appelé coefficient directeur de la fonction affine ff.
  • Le réel bb est appelé ordonnée à l'origine de la fonction affine ff.
  • ff est une fonction affine d’où pour tout réel xx, on a : f(x)=ax+bf\left(x\right)=ax+b.
    1ère étape : Calcul du coefficient directeur aa.
    a=f(3)−f(5)3−5a=\frac{f\left(3 \right)-f\left(5 \right)}{3-5 }
    a=5−73−5a=\frac{5-7}{3-5 }
    a=−2−2a=\frac{-2}{-2 }
    a=1a=1

    Ainsi : f(x)=1x+bf\left(x\right)=1x+b
    2ème étape : Calcul de l'ordonnée à l'origine bb.
    Nous savons que f(3)=5f\left(3\right)=5 et comme f(x)=x+bf\left(x\right)=x+b, il en résulte donc que :
    1×3+b=51\times3+b=5 équivaut successivement à :
    3+b=53+b=5
    b=5−3b=5-3
    b=2b=2

    Finalement, ff est la fonction définie sur R\mathbb{R} par : f(x)=x+2f\left(x\right)=x+2.

    Si aa et bb deux réels.
    • Si aa est positif, la fonction affine ff définie sur R\mathbb{R} par f(x)=ax+bf\left(x\right)=ax+b est croissante.
    • Si aa est négatif, la fonction affine ff définie sur R\mathbb{R} par f(x)=ax+bf\left(x\right)=ax+b est décroissante.
    Ici, le coefficient directeur vaut a=1>0a=1>0. Il en résulte donc que la fonction x↦x+2x\mapsto x+2 est une fonction croissante.
    Le tableau de variation de la fonction ff est donnée ci-dessous :
    Question 2

    f(0)=2f\left(0\right)=2 et f(2)=−6f\left(2\right)=-6.

    Correction
    On appelle fonction affine toute fonction ff dont l'expression peut s'écrire sous la forme f(x)=ax+bf\left(x\right)=ax+b où aa et b sont deux réels.
  • Le réel aa est appelé coefficient directeur de la fonction affine ff.
  • Le réel bb est appelé ordonnée à l'origine de la fonction affine ff.
  • ff est une fonction affine d’où pour tout réel xx, on a : f(x)=ax+bf\left(x\right)=ax+b.
    1ère étape : Calcul du coefficient directeur aa.
    a=f(0)−f(2)0−2a=\frac{f\left(0 \right)-f\left(2 \right)}{0-2 }
    a=2−(−6)0−2a=\frac{2-\left(-6\right)}{0-2 }
    a=8−2a=\frac{8}{-2 }
    a=−4a=-4

    Ainsi : f(x)=−4x+bf\left(x\right)=-4x+b
    2ème étape : Calcul de l'ordonnée à l'origine bb.
    Nous savons que f(0)=2f\left(0\right)=2 et comme f(x)=−4x+bf\left(x\right)=-4x+b, il en résulte donc que :
    −4×0+b=2-4\times0+b=2 équivaut successivement à :
    0+b=20+b=2
    b=2b=2
    b=2b=2

    Finalement, ff est la fonction définie sur R\mathbb{R} par : f(x)=−4x+2f\left(x\right)=-4x+2.

    Si aa et bb deux réels.
    • Si aa est positif, la fonction affine ff définie sur R\mathbb{R} par f(x)=ax+bf\left(x\right)=ax+b est croissante.
    • Si aa est négatif, la fonction affine ff définie sur R\mathbb{R} par f(x)=ax+bf\left(x\right)=ax+b est décroissante.
    Ici, le coefficient directeur vaut a=−4<0a=-4<0. Il en résulte donc que la fonction x↦−4x+2x\mapsto -4x+2 est une fonction décroissante.
    Le tableau de variation de la fonction ff est donnée ci-dessous :
    Question 3

    f(1)=12f\left(1\right)=12 et f(3)=26f\left(3\right)=26.

    Correction
    On appelle fonction affine toute fonction ff dont l'expression peut s'écrire sous la forme f(x)=ax+bf\left(x\right)=ax+b où aa et b sont deux réels.
  • Le réel aa est appelé coefficient directeur de la fonction affine ff.
  • Le réel bb est appelé ordonnée à l'origine de la fonction affine ff.
  • ff est une fonction affine d’où pour tout réel xx, on a : f(x)=ax+bf\left(x\right)=ax+b.
    1ère étape : Calcul du coefficient directeur aa.
    a=f(1)−f(3)1−3a=\frac{f\left(1 \right)-f\left(3 \right)}{1-3 }
    a=12−261−3a=\frac{12-26}{1-3 }
    a=142a=\frac{14}{2 }
    a=7a=7

    Ainsi : f(x)=7x+bf\left(x\right)=7x+b
    2ème étape : Calcul de l'ordonnée à l'origine bb.
    Nous savons que f(1)=12f\left(1\right)=12 et comme f(x)=7x+bf\left(x\right)=7x+b, il en résulte donc que :
    7×1+b=127\times1+b=12 équivaut successivement à :
    7+b=127+b=12
    b=12−70b=12-70
    b=5b=5

    Finalement, ff est la fonction définie sur R\mathbb{R} par : f(x)=7x+5f\left(x\right)=7x+5.

    Si aa et bb deux réels.
    • Si aa est positif, la fonction affine ff définie sur R\mathbb{R} par f(x)=ax+bf\left(x\right)=ax+b est croissante.
    • Si aa est négatif, la fonction affine ff définie sur R\mathbb{R} par f(x)=ax+bf\left(x\right)=ax+b est décroissante.
    Ici, le coefficient directeur vaut a=7>0a=7>0. Il en résulte donc que la fonction x↦7x+5x\mapsto 7x+5 est une fonction croissante.
    Le tableau de variation de la fonction ff est donnée ci-dessous :
    Question 4

    f(3)=2f\left(3\right)=2 et f(9)=0f\left(9\right)=0.

    Correction
    On appelle fonction affine toute fonction ff dont l'expression peut s'écrire sous la forme f(x)=ax+bf\left(x\right)=ax+b où aa et b sont deux réels.
  • Le réel aa est appelé coefficient directeur de la fonction affine ff.
  • Le réel bb est appelé ordonnée à l'origine de la fonction affine ff.
  • ff est une fonction affine d’où pour tout réel xx, on a : f(x)=ax+bf\left(x\right)=ax+b.
    1ère étape : Calcul du coefficient directeur aa.
    a=f(3)−f(9)3−9a=\frac{f\left(3 \right)-f\left(9 \right)}{3-9 }
    a=2−03−9a=\frac{2-0}{3-9 }
    a=2−6a=\frac{2}{-6 }
    a=−13a=-\frac{1}{3 }

    Ainsi : f(x)=−13x+bf\left(x\right)=-\frac{1}{3 }x+b
    2ème étape : Calcul de l'ordonnée à l'origine bb.
    Nous savons que f(3)=2f\left(3\right)=2 et comme f(x)=−13x+bf\left(x\right)=-\frac{1}{3 }x+b, il en résulte donc que :
    −13×3+b=2-\frac{1}{3 }\times3+b=2 équivaut successivement à :
    −1+b=2-1+b=2
    b=2+1b=2+1
    b=3b=3

    Finalement, ff est la fonction définie sur R\mathbb{R} par : f(x)=−13x+3f\left(x\right)=-\frac{1}{3}x+3.

    Si aa et bb deux réels.
    • Si aa est positif, la fonction affine ff définie sur R\mathbb{R} par f(x)=ax+bf\left(x\right)=ax+b est croissante.
    • Si aa est négatif, la fonction affine ff définie sur R\mathbb{R} par f(x)=ax+bf\left(x\right)=ax+b est décroissante.
    Ici, le coefficient directeur vaut a=−13<0a=-\frac{1}{3 }<0. Il en résulte donc que la fonction x↦−13x+3x\mapsto -\frac{1}{3 }x+3 est une fonction décroissante.
    Le tableau de variation de la fonction ff est donnée ci-dessous :
    Question 5

    f(0)=−3f\left(0\right)=-3 et f(7)=−1f\left(7\right)=-1.

    Correction
    On appelle fonction affine toute fonction ff dont l'expression peut s'écrire sous la forme f(x)=ax+bf\left(x\right)=ax+b où aa et b sont deux réels.
  • Le réel aa est appelé coefficient directeur de la fonction affine ff.
  • Le réel bb est appelé ordonnée à l'origine de la fonction affine ff.
  • ff est une fonction affine d’où pour tout réel xx, on a : f(x)=ax+bf\left(x\right)=ax+b.
    1ère étape : Calcul du coefficient directeur aa.
    a=f(0)−f(7)0−7a=\frac{f\left(0 \right)-f\left(7 \right)}{0-7 }
    a=−3−(−1)0−7a=\frac{-3-\left(-1\right)}{0-7 }
    a=−3+1−7a=\frac{-3+1}{-7 }
    a=−2−7a=\frac{-2}{-7 }
    a=27a=\frac{2}{7}

    Ainsi : f(x)=27x+bf\left(x\right)=\frac{2}{7}x+b
    2ème étape : Calcul de l'ordonnée à l'origine bb.
    Nous savons que f(0)=−3f\left(0\right)=-3 et comme f(x)=27x+bf\left(x\right)=\frac{2}{7}x+b, il en résulte donc que :
    27×0+b=−3\frac{2}{7}\times0+b=-3 équivaut successivement à :
    0+b=−30+b=-3
    b=−3b=-3

    Finalement, ff est la fonction définie sur R\mathbb{R} par : f(x)=27x−3f\left(x\right)=\frac{2}{7}x-3.

    Si aa et bb deux réels.
    • Si aa est positif, la fonction affine ff définie sur R\mathbb{R} par f(x)=ax+bf\left(x\right)=ax+b est croissante.
    • Si aa est négatif, la fonction affine ff définie sur R\mathbb{R} par f(x)=ax+bf\left(x\right)=ax+b est décroissante.
    Ici, le coefficient directeur vaut a=27>0a=\frac{2}{7}>0. Il en résulte donc que la fonction x↦27x−3x\mapsto \frac{2}{7}x-3 est une fonction croissante.
    Le tableau de variation de la fonction ff est donnée ci-dessous :
    Question 6

    f(−1)=3f\left(-1\right)=3 et f(0)=8f\left(0\right)=8.

    Correction
    On appelle fonction affine toute fonction ff dont l'expression peut s'écrire sous la forme f(x)=ax+bf\left(x\right)=ax+b où aa et b sont deux réels.
  • Le réel aa est appelé coefficient directeur de la fonction affine ff.
  • Le réel bb est appelé ordonnée à l'origine de la fonction affine ff.
  • ff est une fonction affine d’où pour tout réel xx, on a : f(x)=ax+bf\left(x\right)=ax+b.
    1ère étape : Calcul du coefficient directeur aa.
    a=f(−1)−f(0)(−1)−0a=\frac{f\left(-1 \right)-f\left(0 \right)}{\left(-1\right)-0 }
    a=3−8−1a=\frac{3-8}{-1 }
    a=−5−1a=\frac{-5}{-1 }
    a=5a=5

    Ainsi : f(x)=5x+bf\left(x\right)=5x+b
    2ème étape : Calcul de l'ordonnée à l'origine bb.
    Nous savons que f(−1)=3f\left(-1\right)=3 et comme f(x)=5x+bf\left(x\right)=5x+b, il en résulte donc que :
    5×(−1)+b=35\times\left(-1\right)+b=3 équivaut successivement à :
    −5+b=3-5+b=3
    b=3+5b=3+5
    b=8b=8

    Finalement, ff est la fonction définie sur R\mathbb{R} par : f(x)=5x+8f\left(x\right)=5x+8.

    Si aa et bb deux réels.
    • Si aa est positif, la fonction affine ff définie sur R\mathbb{R} par f(x)=ax+bf\left(x\right)=ax+b est croissante.
    • Si aa est négatif, la fonction affine ff définie sur R\mathbb{R} par f(x)=ax+bf\left(x\right)=ax+b est décroissante.
    Ici, le coefficient directeur vaut a=5>0a=5>0. Il en résulte donc que la fonction x↦5x+8x\mapsto 5x+8 est une fonction croissante.
    Le tableau de variation de la fonction ff est donnée ci-dessous :

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