Fonctions affines

Chapitre N8 du livre

  1. Définition et notations d’une fonction affine
  1. Définition
  2. Notations
  3. Cas particuliers

Soit a et b deux nombres donnés.


Lorsque l'on associe à chaque nombre la somme, on définit la fonction affine de coefficients



  1. On lit "à tout  on associe le nombre " ou " a pour image a"

On lit " de égal "

On dit que  est l'image de  et que  est l’antécédent de

On calcule en fonction de, a et b sont des coefficients.


Exemple :

Soit

Quelle est l’image de 7 par la fonction f ?

L’image de 7 par la fonction  est 23.


Autre exemple :

Soit la fonction

Calculer l'antécédent de par la fonction g.

D’où l’équation :

L'antécédent de par la fonction est



Si  la fonction est de la forme , la fonction est appelée fonction linéaire.

Si  la fonction est de la forme , la fonction est appelée fonction constante.


Exemples

            est une fonction affine

                    est une fonction affine linéaire

                       est une fonction affine constante


  1. Représentation graphique d’une fonction affine
  1. Généralités
  2. Exemple général
  3. Exemples particuliers

Soit f la fonction affine définie par :


  • L'ensemble des points de coordonnées  (noté ) est appelé représentation graphique de la fonction affine.
  • Dans un repère, cette représentation est une droite.
  • Cette droite a pour équation :
  • Elle est parallèle à la droite représentative de la fonction linéaire associée d’équation
  • "" est le coefficient directeur de la droite. Il indique " l'inclinaison " appelée la pente de la droite
  • «  » est l’ordonnée à l’origine.


Soit la fonction affine :  

Remarque :

Pour tracer une droite, représentant une fonction affine, il faut connaître deux de ces points que l’on choisira de façon à simplifier les calculs



Mode opératoire

Fonction f affine

Détermination des coordonnées de deux points de la droite


Choix de deux abscisses



Calcul des ordonnées correspondantes






Conclusion : Présentation des coordonnées des points


En résumé

A

B

x

0

4

y

–3

5


Construction de la droite



Soit les fonctions affines particulières :


Mode opératoire

Fonction g linéaire

Fonction h constante

Détermination des coordonnées de deux points de la droite



Choix des abscisses


Calcul des ordonnées correspondantes



Conclusion : Présentation des coordonnées

Un seul point suffit autre que


Tous les points

 conviennent





Aucun calcul





En résumé :

O

C

x

0

5

y

0

4


P

Q

x

0

4

y

–2

–2


graphe2


  1. Proportionnalité des accroissements
  1. Propriété
  2. Application

Soit a et b deux nombres relatifs et f une fonction affine telle que

Pour deux nombres distincts x1 et x2 on a :



Ou encore :



Autrement dit, pour une fonction affine, les accroissements des valeurs de f (x) sont proportionnels aux accroissements des valeurs de x.

Et le coefficient de proportionnalité est le coefficient directeur (la pente) de la droite représentative.



Cette propriété permet de calculer le nombre a puis le nombre b connaissant les images de deux nombres.


Exemple :

Soit une fonction affine de type  à définir sachant que :


  • Présentation des données du problème
  • Soit une fonction affine de type

    Or, si a et b sont deux nombres relatifs et f une fonction affine telle que , alors pour deux nombres distincts x1 et x2 on a :

  • Calcul de la valeur de a
  • Calcul de la valeur de b
  • On remplace «  » par sa valeur dans une des deux équations au choix.

  • Conclusion
  • La fonction affine  est :


  1. Propriétés particulières des fonctions linéaires
  1. Fonction linéaire et somme
  2. Fonction linéaire et produit

Par une fonction linéaire, l'image d'une somme est la somme des images.


Si f est une fonction linéaire et x1 et x2 deux nombres alors :

Exemple :

Soit la fonction g telle que  et

Calculer l'image de



Par une fonction linéaire, l'image d'un produit par un nombre est le produit par ce nombre de l'image.


Si f est une fonction linéaire, x un nombre et k un nombre donné, alors :

Exemple :

Soit la fonction g telle que g(2,5)  =  10 et le nombre k  =  5

Calculer l'image de g(12,5)

Remarque :

Cette propriété peut s’écrire :



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Exercices fonctions affines

Exercices fonctions linéaires

Démonstration de la propriété :

Démonstration de la propriété :

Démonstration de la propriété

Il est préférable de choisir une valeur d'abscisse assez éloignée de la première
Le choix du point d'abscisse 0 est souvent judicieux et donne un calcul rapide