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Seconde · Fiche de cours

Fonctions — Seconde

Image, antécédent, ensemble de définition, fonctions de référence (carré, inverse, racine, valeur absolue, cube), tableau de variations, appartenance d'un point à une courbe. Le cœur du programme de Seconde.

Tu as vu cette leçon en classe ? Cette fiche te remet l'essentiel en tête avant de t'entraîner : les points clés d'abord, les explications et les exemples ensuite.

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✅ L'essentiel

  • f(a) est l'image de a. Si f(a)=b, alors a est un antécédent de b par f.
  • L'ensemble de définition est l'ensemble des x pour lesquels f(x) existe (interdits : division par 0 et racine d'un négatif).
  • f croissante sur I : a < b \Rightarrow f(a) < f(b). Décroissante : sens inversé.
  • Fonctions de référence : x^2 (parabole), \dfrac{1}{x} (hyperbole), \sqrt{x}, |x| et x^3.
  • La courbe d'équation y = f(x) est l'ensemble des points (x\,;y) vérifiant y = f(x) : un point lui appartient si et seulement si ses coordonnées vérifient l'équation.

📖 Rappel — Fonction affine, image et antécédent

En 3ème : une fonction associe à un nombre xx un unique nombre f(x)f(x), son image. Pour f(x)=2x+1f(x) = 2x + 1, l'image de 3 est f(3)=7f(3) = 7 ; et 3 est un antécédent de 7. Trouver les antécédents de 7, c'est résoudre 2x+1=72x + 1 = 7.

Les fonctions affines x↦ax+bx \mapsto ax + b se représentent par une droite, de coefficient directeur aa et d'ordonnée à l'origine bb. La seconde étend ce vocabulaire à des fonctions dont la courbe n'est plus une droite.

📖 Fonctions de référence

FonctionDomaineVariations
f(x)=x2f(x) = x^2R\mathbb{R}Décrois. sur ]−∞,0]]-\infty,0], crois. sur [0,+∞[[0,+\infty[
f(x)=1xf(x) = \frac{1}{x}R∗\mathbb{R}^*Décrois. sur ]−∞,0[]-\infty,0[ et sur ]0,+∞[]0,+\infty[
f(x)=xf(x) = \sqrt{x}[0,+∞[[0,+\infty[Crois. sur [0,+∞[[0,+\infty[
f(x)=∣x∣f(x) = \lvert x \rvertR\mathbb{R}Décrois. sur ]−∞,0]]-\infty,0], crois. sur [0,+∞[[0,+\infty[
f(x)=x3f(x) = x^3R\mathbb{R}Croissante sur R\mathbb{R}
f(x)=ax+bf(x) = ax+bR\mathbb{R}Crois. si a>0a>0, décrois. si a<0a \lt 0

Signes : x2x^2 et ∣x∣\lvert x \rvert sont toujours positifs (et ne s'annulent qu'en 0) ; x3x^3 a le signe de xx.

Pour une fonction affine f(x)=mx+pf(x) = mx + p, le coefficient mm est le taux d'accroissement et pp l'ordonnée à l'origine.

Figure géométrique

🔢 Méthode — Dresser un tableau de variations

  1. Identifier l'ensemble de définition de f.
  2. Repérer les valeurs où f change de sens : elles se lisent sur la courbe, ou se devinent grâce aux fonctions de référence.
  3. Sur chaque intervalle ainsi délimité, déterminer si f est croissante ou décroissante.
  4. Calculer f aux bornes et aux points remarquables (c'est là que se lisent le maximum et le minimum).
  5. Remplir le tableau : flèche montante = croissante, flèche descendante = décroissante.

✏️ Exemple — Lecture graphique — images et antécédents

✏️ Exemple — Un point appartient-il à la courbe ?

💡

Pour trouver les antécédents d'un nombre kk, écris f(x)=kf(x) = k et résous l'équation — ou, sur un graphique, trace la droite horizontale y=ky = k et lis les abscisses des points d'intersection. Il peut y avoir 0, 1 ou plusieurs antécédents.

La même lecture graphique résout les inéquations : f(x)<kf(x) < k correspond aux abscisses où la courbe passe en dessous de la droite y=ky = k.

📖 Résoudre graphiquement f(x) = g(x) et f(x) < g(x)

  • Les solutions de f(x)=g(x)f(x) = g(x) sont les abscisses des points d'intersection des deux courbes.
  • Les solutions de f(x)<g(x)f(x) < g(x) sont les abscisses des points où la courbe de ff est strictement en dessous de celle de gg.

On lit toujours sur l'axe horizontal : une solution est une valeur de xx, pas une ordonnée. Aux points d'intersection, f(x)=g(x)f(x) = g(x) : ils sont exclus d'une inégalité stricte.

⚠️

L'image est unique (c'est la définition d'une fonction), mais un antécédent peut ne pas exister ou en avoir plusieurs. Exemple : f(x)=x2f(x)=x^2, la valeur −1 n'a aucun antécédent dans ℝ.

Numi

Le tableau de variations, c'est le "passeport" d'une fonction : il te dit où elle monte, où elle descend, et quelles valeurs elle atteint. Entraîne-toi à en lire plusieurs graphiques différents.

🎯 Mini-quiz

1. Pour f(x) = 1/x, quelle est l'image de −2 ?

2. f(x) = x² est décroissante sur :

3. Combien d'antécédents a la valeur 0 pour f(x) = x² − 4 ?

Pour aller plus loin

⚡S'entraîner : Fonctions — SecondeExercices interactifs, difficulté progressive🧮Réviser d'abord : Nombres et calculsPrérequis · Seconde

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