Aller au contenu principal

Cours · 2de

Fonctions

Fiches de cours et sous-notions liées à ce chapitre.

Connecte-toi pour t'entraîner

Pas assez de questions pour un entraînement ciblé sur cette notion.

Second degré

Non commencé

Définitions

La fonction du second degré f(x)=ax2+bx+cf(x) = ax^2 + bx + c (a≠0a \neq 0) a pour courbe une parabole. Si a>0a > 0, elle est tournée vers le haut ; si a<0a < 0, vers le bas.

Le sommet SS a pour abscisse xS=−b2ax_S = -\frac{b}{2a}. L'axe de symétrie est la droite verticale x=xSx = x_S.

Pourquoi ça marche : les propriétés d’angles (droit, plats, correspondants avec parallèles) et les symétries conservent les distances utiles. En construction, règle et compas matérialisent ces égalités de longueurs.

Formules

  • f(x)=ax2+bx+cf(x) = ax^2 + bx + c
  • xS=−b2a,yS=f(xS)x_S = -\frac{b}{2a}, \quad y_S = f(x_S)
  • f(x)=a(x−x1)(x−x2)(si racines x1,x2)f(x) = a(x - x_1)(x - x_2) \quad (\text{si racines } x_1, x_2)
  • axe de symeˊtrie : x=xS\text{axe de symétrie : } x = x_S

Exemples

Exemple 1

Si f(x)=x2−4x+3f(x)=x^2-4x+3, calcule f(2)f(2).

Méthode

On lit l’énoncé : Si f(x)=x2−4x+3f(x)=x^2-4x+3, calcule f(2)f(2). On mobilise la relation utile de la fiche (notamment f(x)=ax2+bx+cf(x) = ax^2 + bx + c). On calcule soigneusement jusqu’à −1-1, puis on vérifie l’ordre de grandeur. Pourquoi ça marche : le signe de Δ=b2−4ac\Delta=b^2-4ac indique le nombre de racines réelles.

Résultat

−1-1

Exemple 2

L'axe de symétrie de f(x)=x2−6x+5f(x)=x^2-6x+5 est x= ?x=\,?

Méthode

Étape 1 : repérer les données.

Étape 2 : xS=−b2a=−−62=3x_S = -\frac{b}{2a} = -\frac{-6}{2} = 3.

Étape 3 : conclure avec x=3x=3. Pourquoi ça marche : le signe de Δ=b2−4ac\Delta=b^2-4ac indique le nombre de racines réelles.

Résultat

x=3x=3

À retenir

Illustrations

Illustrations interactives

Parabole $f(x)=x^2-4x+3$

Chargement du tableau…

Racine carrée

Non commencé

Définitions

La fonction racine carrée f(x)=xf(x)=\sqrt{x} est définie uniquement pour x≥0x \geq 0. Elle est croissante sur [0;+∞[[0;+\infty[, et vérifie x≥0\sqrt{x}\geq 0.

On a a2=∣a∣\sqrt{a^2}=|a| et (x)2=x(\sqrt{x})^2=x pour x≥0x\geq 0. On simplifie souvent a2b=∣a∣b\sqrt{a^2 b}=|a|\sqrt{b}.

Pourquoi ça marche : une fonction associe à chaque xx (du domaine) au plus une image f(x)f(x). Étudier variations, dérivée ou limites, c’est décrire comment f(x)f(x) évolue ; suites et exponentielle/logarithme sont des modèles privilégiés au lycée.

Formules

  • Df=[0;+∞[\mathcal{D}_f = [0; +\infty[
  • a⋅b=ab(a,b≥0)\sqrt{a} \cdot \sqrt{b} = \sqrt{ab} \quad (a,b \geq 0)
  • ab=ab(a≥0, b>0)\sqrt{\frac{a}{b}} = \frac{\sqrt{a}}{\sqrt{b}} \quad (a \geq 0,\, b > 0)
  • (x)2=x(x≥0)(\sqrt{x})^2 = x \quad (x \geq 0)

Exemples

Exemple 1

Si f(x)=xf(x)=\sqrt{x}, calcule f(16)f(16).

Méthode

Étape 1 : repérer les données.

Étape 2 : 16=4\sqrt{16}=4 car 42=164^2=16 et 4≥04\geq 0.

Étape 3 : conclure avec 44.

Résultat

44

Exemple 2

Simplifie 50\sqrt{50}.

Méthode

Étape 1 : repérer les données.

Étape 2 : 50=25×2=252=52\sqrt{50}=\sqrt{25\times 2}=\sqrt{25}\sqrt{2}=5\sqrt{2}.

Étape 3 : conclure avec 525\sqrt{2}.

Résultat

525\sqrt{2}

À retenir

Inverse

Non commencé

Définitions

La fonction inverse f(x)=1xf(x)=\frac{1}{x} est définie sur R∖{0}\mathbb{R}\setminus\{0\}. Sa courbe est une hyperbole équilatère, avec deux branches.

Elle est décroissante sur ]0;+∞[]0;+\infty[ et sur ]−∞;0[]-\infty;0[ (séparément). Les axes sont des asymptotes.

Pourquoi ça marche : une fonction associe à chaque xx (du domaine) au plus une image f(x)f(x). Étudier variations, dérivée ou limites, c’est décrire comment f(x)f(x) évolue ; suites et exponentielle/logarithme sont des modèles privilégiés au lycée.

Formules

  • Df=R∖{0}\mathcal{D}_f = \mathbb{R}\setminus\{0\}
  • f(x)=1x,f(x)⋅x=1f(x) = \frac{1}{x}, \quad f(x)\cdot x = 1
  • lim⁡x→0+1x=+∞,lim⁡x→+∞1x=0\lim_{x \to 0^+} \frac{1}{x} = +\infty, \quad \lim_{x \to +\infty} \frac{1}{x} = 0

Exemples

Exemple 1

Si f(x)=1xf(x)=\frac{1}{x}, calcule f(2)f(2).

Méthode

On lit l’énoncé : Si f(x)=1xf(x)=\frac{1}{x}, calcule f(2)f(2). On mobilise la relation utile de la fiche (notamment Df=R∖{0}\mathcal{D}_f = \mathbb{R}\setminus\{0\}). On calcule soigneusement jusqu’à 0,50{,}5, puis on vérifie l’ordre de grandeur.

Résultat

0,50{,}5

Exemple 2

Sur quel intervalle x↦1xx\mapsto\frac{1}{x} est-elle décroissante parmi ]0;+∞[]0;+\infty[ ?

Méthode

Étape 1 : repérer les données.

Étape 2 : Sur ]0;+∞[]0;+\infty[, si 0<a<b0<a<b alors 1a>1b\frac{1}{a}>\frac{1}{b} : la fonction est décroissante.

Étape 3 : conclure avec ]0;+∞[]0;+\infty[.

Résultat

]0;+∞[]0;+\infty[

À retenir

Variation

Non commencé

Définitions

Étudier les variations d'une fonction, c'est déterminer les intervalles où elle croît ou décroît. On s'appuie sur les fonctions de référence (x2x^2, x\sqrt{x}, 1x\frac{1}{x}, affines) et sur les compositions.

Une fonction croissante compose en conservant le sens ; une fonction décroissante inverse le sens de variation.

Pourquoi ça marche : une fonction associe à chaque xx (du domaine) au plus une image f(x)f(x). Étudier variations, dérivée ou limites, c’est décrire comment f(x)f(x) évolue ; suites et exponentielle/logarithme sont des modèles privilégiés au lycée.

Formules

  • x↦x2 deˊcroissante sur ]−∞;0], croissante sur [0;+∞[x \mapsto x^2 \text{ décroissante sur } ]-\infty;0], \text{ croissante sur } [0;+\infty[
  • x↦x croissante sur [0;+∞[x \mapsto \sqrt{x} \text{ croissante sur } [0;+\infty[
  • x↦1x deˊcroissante sur ]0;+∞[ et sur ]−∞;0[x \mapsto \frac{1}{x} \text{ décroissante sur } ]0;+\infty[ \text{ et sur } ]-\infty;0[
  • si a>0, x↦ax+b croissante\text{si } a > 0,\ x \mapsto ax+b \text{ croissante}

Exemples

Exemple 1

La fonction x↦x2x\mapsto x^2 est décroissante sur quel intervalle ?

Méthode

Étape 1 : repérer les données.

Étape 2 : Pour a≤b≤0a\leq b\leq 0, on a a2≥b2a^2\geq b^2 : x↦x2x\mapsto x^2 est décroissante sur ]−∞;0]]-\infty;0].

Étape 3 : conclure avec ]−∞;0]]-\infty;0].

Résultat

]−∞;0]]-\infty;0]

Exemple 2

Étudie f(x)=(x−1)2f(x)=(x-1)^2 : où croît-elle ?

Méthode

Étape 1 : repérer les données.

Étape 2 : Sommet en x=1x=1. Comme pour x2x^2, ff décroît sur ]−∞;1]]-\infty;1] et croît sur [1;+∞[[1;+\infty[.

Étape 3 : conclure avec Croissante sur [1;+∞[[1;+\infty[.

Résultat

Croissante sur [1;+∞[[1;+\infty[

À retenir