les fonctions affines





 


Dans cette leçon, nous considérerons comme acquis le chapître sur les fonctions linéaires .
On se placera dans un repère .
 

I.Les fonctions affines :



1.Activité d‘introduction :



Considérons un rectangle de longueur x cm et de largeur 3 cm.

cours de maths
Notons y son périmètre.
Nous allons étudier les variations du périmètre en fonction de celles de la longueur.

a. Compléter le tableau de valeur suivant :



Longueur (en cm) 1 2 4 5
Périmètre (en cm) 8 10 14 16




b. Ce tableau représente-t-il une situation de proportionnalité ?

c. Le périmètre est-il une fonction linéaire de la longueur du rectangle ?

d. Donner une relation (égalité) reliant y et x.
On dit que le périmètre (y) est une « fonction affine » de la longueur (x).
Nous avons y =2x+ 6 d‘après la formule du périmètre d‘un rectangle

e. Dans le repère (O, , placer les points A(1,8) B(2 ;10) C(4 ;14) D(5 ;16).

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f. Quelles sont vos remarques ?
Tous les points sont alignés sur une droite.



2. Définition :

Définition :

Soient a et b deux réels (IR) fixés.
La fonction affine f de coefficients a et b est définie par la relation :
A tout nombre x on associe le nombre ax+b.
On note f : x ax+b ( ou f définie par f(x)=ax+b)
Le nombre f(x) est appelé image de x par la fonction f.
 



Exemples :



Dans l‘activité précédente la périmètre est une fonction affine f de la longueur.
En notant x la longueur. O
n a f(x)= 2x+6 avec a=2 et b=6.
Si a = 3 et b = -5 alors la fonction affine est : f : x cours de maths 3x-5
Calculer l‘image des nombres 2 et -3 par f.
f(2)=3x2-5 =6-5=1donc l‘image de 2 par f est 1.
f(-3)=3x(-3)-5=-9-5=-14 Remarque :

Une fonction linéaire est une fonction affine puisqu‘elle s‘écrit f : x ax+0 avec b=0
La réciproque est fausse.
ne fonction affine n‘est pas toujours linéaire.
Contre-exemple : h : x3x+2 est affine mais pas linéaire.



3. Courbe représentative d‘une fonction affine :


Dans l‘activité d‘introduction, nous avons remarqué que la courbe est une droite,
Cette propriété est généralisée pour toutes les fonctions affines. Propriété :

La représentation graphique d‘une fonction affine f : x ax+b est une droite.
Cette droite a pour équation réduite y=ax+b.
a est appelé « le coefficient directeur »
et b « l‘ordonnée à l‘origine ».

Remarque :

b s‘appelle l‘ordonnée à l‘origine car f(0)=ax0+b=b donc la droite passe par le point de coordonnées (0,b) donc par l‘ordonnée à l‘origine.


cours de maths



Exemple :


Représenter graphiquement f : xcours de maths 3x+2.



Méthode :


le principe est le même que pour les fonctions linéaires.
Sauf que dans ce cas il nous faut deux points.
Prenons deux valeurs de x différentes et calculons leur image.



Valeur de x 0 2
Valeur de f(x)
2 8
Points de la droite A(0;2) B(2;8)


II.Détermination de l‘expression d‘une fonction affine par le calcul :



Méthode :



Le procédé est similaire à celui des fonctions affines sauf que dans ce cas nous avons deux coefficients (a et b) déterminer donc il nous faut deux informations donc les coordonnées de deux points.



Exemple :


Déterminer l‘expression de la fonction f dont la courbe passe par les points A(2,5)
et B (-1 ;-1)

y= ax+b
A appartient à la droite donc ses coordonnées vérifient l‘équation 5=2a+b.
B appartient à la droite donc ses coordonnées vérifient l‘équation -1=-1a+b.
Nous sommes donc amenés à résoudre le système suivant :
cours de maths
Après résolution, nous obtenons a =2 et b=1.

Conclusion :
la fonction f recherchée est : f : x cours de maths 2x+1 Remarque :

b s‘appelle l‘ordonnée à l‘origine car f(0)=ax0+b=b donc la droite passe par le point de coordonnées (0,b) donc par l‘ordonnée à l‘origine.

Si le chapître sur les systèmes n‘a pas été étudié,

a est le coefficient de proportionnalité entre les accroissements de
f(x) et ceux de x donc pour tout nombres et distincts
Donc
et b s‘obtient en résolvant ou .


cours de maths

Retrouvons l‘expression de la fonction f par cette méthode :
cours de maths
ensuite
f(cours de maths)=acours de maths+b
5=2a+b
5=2x2+b
b=5-4=1
ou
f(cours de maths)=acours de maths+b
-1=2x(-1)+b
-1=-2+b
b=-1+2=1

Conclusion :
nous retrouvons bien a=2 et b=1 donc f: xcours de maths 2x+1.
 

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webmaster Rédigé par webmaster à Villeurbanne Posté le 27/01/2014 à 22:28

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