Programme de calcul et courbe d’une fonction

[enonce]
On considère le programme de calcul suivant :

Programme de calcul : choisir un nombre, le multiplier par lui-même, soustraire le double du nombre choisi, ajouter 1

On note $f$ la fonction qui, à un nombre $x$ choisi au départ, associe le résultat obtenu par ce programme.
Suivre les étapes pour explorer cette fonction.
[/enonce]

[etape]
On applique le programme de calcul en choisissant le nombre $3$.

Quel résultat obtient-on ?
[qcm]
[option]$8$[/option]
[option correct="true"]$4$[/option]
[option]$10$[/option]
[option]$2$[/option]
[reponse statut="correct"]Correct !
On applique chaque étape dans l'ordre :
$3^2 = 9$, puis $9 - 2 \times 3 = 9 - 6 = 3$, puis $3 + 1 = 4$.[/reponse]
[reponse motif="$8$"]Non.
« Soustraire le double du nombre choisi » signifie soustraire $2 \times 3 = 6$, pas soustraire $2$.
Reprendre le calcul depuis $3^2 = 9$, puis appliquer chaque étape.[/reponse]
[reponse motif="$10$"]Non.
L'étape « soustraire le double du nombre choisi » a été oubliée.
Reprendre depuis $3^2 = 9$ et appliquer les trois opérations dans l'ordre.[/reponse]
[reponse motif="$2$"]Non.
La dernière étape du programme dit « ajouter $1$ », pas « soustraire $1$ ».
Reprendre le calcul étape par étape.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Appliquer les étapes dans l'ordre : d'abord $3^2$, puis soustraire $2 \times 3$, puis ajouter $1$.[/reponse]
[/qcm]
[/etape]

[etape]
Exprimer le résultat du programme en fonction de $x$, sous forme développée.

$f(x) = $ [[expr]]
[math id="expr" attendu="x^2-2x+1" format="developpe"]
[reponse statut="correct"]Bonne réponse !
On obtient successivement : $x^2$, puis $x^2 - 2x$, puis $x^2 - 2x + 1$.[/reponse]
[reponse statut="format"]L'expression est correcte, mais elle doit être développée.
Développer les produits et regrouper les termes.[/reponse]
[reponse motif="x^2-2x-1"]Presque.
La dernière étape du programme dit « ajouter $1$ », pas « soustraire $1$ ».
Revoir le signe du dernier terme.[/reponse]
[reponse motif="x^2+2x+1"]Attention au signe.
L'étape dit « soustraire le double », on obtient donc $x^2 - 2x$, pas $x^2 + 2x$.
Reprendre à partir de l'étape de soustraction.[/reponse]
[reponse motif="x^2-2+1"]Il manque la variable $x$ dans le deuxième terme.
« Le double du nombre choisi » se traduit par $2x$, pas simplement $2$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Traduire chaque étape : le carré de $x$ donne $x^2$, le double de $x$ donne $2x$.
Assembler le tout en respectant les opérations du programme.[/reponse]
[aide essai="2"]Traduire étape par étape : le carré de $x$ s'écrit $x^2$, le double de $x$ s'écrit $2x$.[/aide]
[aide essai="3"]Après les deux premières opérations, on obtient $x^2 - 2x$. Il reste une dernière opération à appliquer.[/aide]
[/math]
[solution]$f(x) = x^2 - 2x + 1$.
Étape par étape : $x^2$, puis $x^2 - 2x$, puis $x^2 - 2x + 1$.[/solution]
[/etape]

[etape]
Calculer l'image de $-3$ par la fonction $f$.

$f(-3) = $ [[img]]
[math id="img" attendu="16"]
[reponse statut="correct"]Bravo !
$f(-3) = (-3)^2 - 2 \times (-3) + 1 = 9 + 6 + 1 = 16$.[/reponse]
[reponse motif="4"]Attention au signe dans $-2 \times (-3)$.
La règle des signes donne $-2 \times (-3) = +6$, pas $-6$.
Recalculer en tenant compte de ce signe.[/reponse]
[reponse motif="-2"]Le carré d'un nombre négatif est toujours positif.
$(-3)^2 = (-3) \times (-3) = 9$, pas $-9$.
Penser à mettre des parenthèses autour de $-3$ avant d'élever au carré.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Remplacer $x$ par $(-3)$ avec des parenthèses : $f(-3) = (-3)^2 - 2 \times (-3) + 1$.
Calculer chaque terme en respectant la règle des signes.[/reponse]
[aide essai="2"]$(-3)^2 = 9$ et $-2 \times (-3) = +6$. Attention aux signes ![/aide]
[aide essai="3"]On a $f(-3) = 9 + 6 + 1$. Terminer le calcul.[/aide]
[/math]
[solution]$f(-3) = (-3)^2 - 2 \times (-3) + 1 = 9 + 6 + 1 = 16$.[/solution]
[/etape]

[etape]
Voici trois courbes tracées dans un repère. Une seule est la représentation graphique de $f$.

Trois paraboles : Graphique 1 avec sommet en (1 ; 0), Graphique 2 avec sommet en (-1 ; 0), Graphique 3 symétrique passant par (-1 ; 0) et (1 ; 0)

Quel graphique est la représentation graphique de $f$ ?
[qcm]
[option]Graphique 2[/option]
[option correct="true"]Graphique 1[/option]
[option]Graphique 3[/option]
[reponse statut="correct"]Exactement !
On vérifie avec les valeurs calculées : $f(0) = 1$ et $f(3) = 4$. Seul le Graphique 1 passe par les points $(0~;~1)$ et $(3~;~4)$.[/reponse]
[reponse motif="Graphique 2"]Non.
Sur le Graphique 2, la courbe touche l'axe des abscisses en $x = -1$, or $f(-1) = (-1)^2 - 2 \times (-1) + 1 = 4$, pas $0$.
Vérifier quel graphique est compatible avec $f(0) = 1$ et $f(3) = 4$.[/reponse]
[reponse motif="Graphique 3"]Non.
Sur le Graphique 3, la courbe passe par le point $(0~;~-1)$, or $f(0) = 0 - 0 + 1 = 1$, pas $-1$.
Vérifier quel graphique passe par le point $(0~;~1)$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Calculer $f(0)$ et vérifier quel graphique passe par le point d'ordonnée correspondante.[/reponse]
[/qcm]
[/etape]

[etape]
En utilisant le graphique de $f$ (Graphique 1), déterminer le plus petit antécédent de $4$ par $f$.

Le plus petit antécédent de $4$ est $x = $ [[ant]]
[math id="ant" attendu="-1"]
[reponse statut="correct"]C'est bien ça !
Sur le graphique, la droite horizontale $y = 4$ coupe la courbe en deux points : $(-1~;~4)$ et $(3~;~4)$.
Le plus petit antécédent est donc $-1$.[/reponse]
[reponse motif="3"]C'est un antécédent de $4$, mais ce n'est pas le plus petit.
La droite $y = 4$ coupe la courbe en deux points. Chercher celui qui a la plus petite abscisse.[/reponse]
[reponse motif="1"]Attention, $f(1) = 0$, pas $4$.
Tracer mentalement la droite horizontale $y = 4$ et repérer ses intersections avec la courbe.[/reponse]
[reponse motif="4"]Ne pas confondre l'antécédent avec l'image. On cherche le $x$ tel que $f(x) = 4$, pas l'image de $4$.
Sur le graphique, partir de $y = 4$ sur l'axe vertical et aller horizontalement jusqu'à la courbe.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Sur le graphique, tracer mentalement la droite $y = 4$ et repérer les abscisses des points d'intersection avec la courbe.
Le plus petit antécédent est celui situé le plus à gauche.[/reponse]
[aide essai="2"]Tracer mentalement la droite horizontale $y = 4$. Elle coupe la courbe en deux points.[/aide]
[aide essai="3"]Les deux points d'intersection ont pour abscisses deux nombres opposés par rapport au sommet de la courbe, situé en $x = 1$. L'un est à gauche du sommet, l'autre à droite.[/aide]
[/math]
[solution]La droite $y = 4$ coupe la courbe en $(-1~;~4)$ et $(3~;~4)$.
Le plus petit antécédent de $4$ par $f$ est $-1$.[/solution]
[/etape]

Antécédents et représentation graphique – Brevet Centres étrangers juin 2024

On considère le programme de calcul suivant :

Programme de calcul : choisir un nombre, soustraire 2 et ajouter 1, multiplier les deux résultats

Partie A

  1. Justifier qu'en choisissant 5 comme nombre de départ, le résultat final obtenu est 18.
  2. Calculer le résultat final donné par ce programme lorsque le nombre de départ choisi est $ -\dfrac{3}{2} $.
  3. Le script donné en ANNEXE, écrit avec un logiciel de programmation, correspond au programme de calcul ci-dessus. Compléter les lignes 3, 4 et 5 du script sur l'ANNEXE, à rendre avec la copie. Aucune justification n'est attendue.
  4. Quel(s) nombre(s) doit-on choisir comme nombre de départ pour que le programme de calcul donne 0 comme résultat final ?

Partie B

Soit la fonction $ g $ définie, pour un nombre $ x $ donné, par $ g(x) = x^2 - x - 2 $.

  1. Prouver que $ (x-2)(x+1) = x^2 - x - 2 $.
    1. Résoudre l'équation $ (x-2)(x+1) = 0 $.
    2. En déduire les antécédents de 0 par la fonction $ g $. Aucune justification n'est attendue.
  2. Parmi les trois graphiques ci-dessous, lequel correspond à la représentation graphique de la fonction $ g $? Aucune justification n'est attendue.

    Trois graphiques proposés pour la fonction g

Corrigé

Partie A

  1. On choisit 5 comme nombre de départ.
    Le programme effectue deux opérations en parallèle :
    D'un côté : $ 5 - 2 = 3 $
    De l'autre : $ 5 + 1 = 6 $
    On multiplie les deux résultats : $ 3 \times 6 = 18 $.

    En choisissant 5, le résultat final est bien 18.
  2. On choisit $ -\dfrac{3}{2} $ comme nombre de départ.
    D'un côté : $ -\dfrac{3}{2} - 2 = -\dfrac{3}{2} - \dfrac{4}{2} = -\dfrac{7}{2} $
    De l'autre : $ -\dfrac{3}{2} + 1 = -\dfrac{3}{2} + \dfrac{2}{2} = -\dfrac{1}{2} $
    On multiplie les deux résultats :
    $ -\dfrac{7}{2} \times \left(-\dfrac{1}{2}\right) = \dfrac{7}{4} $

    Le résultat final est $ \dfrac{7}{4} $.
  3. Le script correspond au programme de calcul :
    Ligne 3 : `mettre a à réponse - 2`
    Ligne 4 : `mettre b à réponse + 1`
    Ligne 5 : `dire a * b`
  4. On note $ x $ le nombre de départ. Le programme calcule $ (x-2)(x+1) $.
    On cherche $ x $ tel que $ (x-2)(x+1) = 0 $.
    Un produit est nul si et seulement si l'un de ses facteurs est nul.
    $ x - 2 = 0 $ donne $ x = 2 $
    $ x + 1 = 0 $ donne $ x = -1 $

    Il faut choisir $ 2 $ ou $ -1 $ pour obtenir 0 comme résultat final.

Partie B

  1. On développe $ (x-2)(x+1) $ :
    $ (x-2)(x+1) = x \times x + x \times 1 + (-2) \times x + (-2) \times 1 $
    $ = x^2 + x - 2x - 2 $
    $ = x^2 - x - 2 $

    On a bien prouvé que $ (x-2)(x+1) = x^2 - x - 2 $.
    1. On résout l'équation $ (x-2)(x+1) = 0 $.
      Un produit est nul si et seulement si l'un de ses facteurs est nul.
      $ x - 2 = 0 $ donne $ x = 2 $
      $ x + 1 = 0 $ donne $ x = -1 $

      Les solutions de l'équation sont $ x = 2 $ et $ x = -1 $.
    2. Puisque $ g(x) = (x-2)(x+1) $, les antécédents de 0 par $ g $ sont les solutions de $ g(x) = 0 $.

      Les antécédents de 0 par la fonction $ g $ sont $ -1 $ et $ 2 $.
  2. La fonction $ g $ est définie par $ g(x) = x^2 - x - 2 $.
    On sait que $ g(-1) = 0 $ et $ g(2) = 0 $ : la courbe doit couper l'axe des abscisses en $ x = -1 $ et $ x = 2 $.
    De plus, $ g(0) = 0^2 - 0 - 2 = -2 $ : la courbe doit passer par le point $ (0~;~-2) $.
    Le coefficient de $ x^2 $ est positif (égal à 1), donc la parabole est tournée vers le haut.

    Le Graphique 1 représente une courbe en S (ni une parabole), il ne convient pas.
    Le Graphique 2 est une parabole, mais elle ne coupe pas l'axe des abscisses aux bonnes valeurs.
    Le Graphique 3 est une parabole qui coupe l'axe des abscisses en $ -1 $ et $ 2 $ et passe par $ (0~;~-2) $.

    La représentation graphique de la fonction $ g $ est le Graphique 3.

QCM : Antécédents et vocabulaire

[enonce]
Ce QCM porte sur les antécédents et le vocabulaire des fonctions. Pour chaque question, choisis la bonne réponse parmi les 4 propositions.
[/enonce]

[etape]
Soit $f(x) = 3x - 6$. Quel est l'antécédent de $0$ par $f$ ?
[qcm]
[option]$-2$[/option]
[option]$-6$[/option]
[option correct="true"]$2$[/option]
[option]$6$[/option]
[reponse statut="correct"]Bonne réponse !
On résout $f(x) = 0$, soit $3x - 6 = 0$, d'où $3x = 6$, puis $x = 2$.[/reponse]
[reponse motif="$-2$"]Non.
Attention au signe : $3x - 6 = 0$ donne $3x = 6$ (on ajoute $6$, pas on soustrait).
Reprends la résolution de l'équation.[/reponse]
[reponse motif="$-6$"]Non.
Tu as calculé $f(0) = -6$ : c'est l'image de $0$, pas l'antécédent de $0$.
Pour trouver l'antécédent de $0$, il faut résoudre $f(x) = 0$.[/reponse]
[reponse motif="$6$"]Non.
Tu as probablement lu le $6$ dans la formule. Pour trouver l'antécédent de $0$, il faut résoudre l'équation $3x - 6 = 0$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Chercher l'antécédent de $0$ revient à résoudre $f(x) = 0$, c'est-à-dire $3x - 6 = 0$.[/reponse]
[/qcm]
[/etape]

[etape]
On donne le tableau de valeurs de la fonction $g$ :

$x$ $-2$ $0$ $1$ $3$ $5$
$g(x)$ $4$ $-1$ $2$ $4$ $0$

D'après ce tableau, combien d'antécédents de $4$ par $g$ peut-on identifier ?
[qcm]
[option]$1$[/option]
[option]$3$[/option]
[option]$0$[/option]
[option correct="true"]$2$[/option]
[reponse statut="correct"]Exactement !
On cherche les valeurs de $x$ telles que $g(x) = 4$. Dans le tableau : $g(-2) = 4$ et $g(3) = 4$.
On identifie deux antécédents de $4$ : $-2$ et $3$.[/reponse]
[reponse motif="$1$"]Non.
Tu n'as repéré qu'un seul $4$ dans la deuxième ligne. Parcours toute la ligne des $g(x)$ : le nombre $4$ y apparaît plus d'une fois.[/reponse]
[reponse motif="$3$"]Non.
Recompte les valeurs de $x$ pour lesquelles $g(x) = 4$ dans le tableau. Seules les colonnes où $g(x) = 4$ comptent.[/reponse]
[reponse motif="$0$"]Non.
Un antécédent de $4$ est un nombre $x$ tel que $g(x) = 4$ (pas tel que $g(4) = \ldots$).
Parcours la ligne des $g(x)$ et repère chaque colonne où la valeur est $4$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Parcours la deuxième ligne du tableau et compte le nombre de colonnes où $g(x) = 4$.[/reponse]
[/qcm]
[/etape]

[etape]
Soit $h(x) = x^2 - 9$. Quels sont les antécédents de $0$ par $h$ ?
[qcm]
[option correct="true"]$-3$ et $3$[/option]
[option]$3$ uniquement[/option]
[option]$9$ et $-9$[/option]
[option]$-3$ uniquement[/option]
[reponse statut="correct"]Correct !
On résout $h(x) = 0$, soit $x^2 - 9 = 0$, d'où $x^2 = 9$.
Les solutions sont $x = 3$ et $x = -3$ : le nombre $0$ a deux antécédents.[/reponse]
[reponse motif="$3$ uniquement"]Pas tout à fait.
Tu as trouvé $x = 3$, c'est correct, mais tu as oublié la solution négative.
L'équation $x^2 = 9$ a deux solutions : pense au nombre négatif dont le carré vaut aussi $9$.[/reponse]
[reponse motif="$9$ et $-9$"]Non.
Tu as confondu : $x^2 = 9$ ne donne pas $x = 9$. C'est le nombre dont le carré vaut $9$ qu'il faut trouver.
Quel nombre, élevé au carré, donne $9$ ?[/reponse]
[reponse motif="$-3$ uniquement"]Pas tout à fait.
Tu as trouvé $x = -3$, c'est correct, mais tu as oublié la solution positive.
L'équation $x^2 = 9$ a deux solutions : pense aussi au nombre positif.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Résous $x^2 - 9 = 0$, soit $x^2 = 9$. Quels nombres ont pour carré $9$ ?[/reponse]
[/qcm]
[/etape]

[etape]
Soit $f(x) = 4x + 5$. On sait que $f(a) = 1$. Que vaut $a$ ?
[qcm]
[option]$1$[/option]
[option correct="true"]$-1$[/option]
[option]$\dfrac{3}{2}$[/option]
[option]$9$[/option]
[reponse statut="correct"]Bravo !
On résout $4a + 5 = 1$, soit $4a = 1 - 5 = -4$, d'où $a = \dfrac{-4}{4} = -1$.[/reponse]
[reponse motif="$1$"]Non.
Tu n'as pas résolu l'équation : $a = 1$ donne $f(1) = 4 + 5 = 9 \neq 1$.
Il faut résoudre $4a + 5 = 1$, en commençant par soustraire $5$ des deux côtés.[/reponse]
[reponse motif="$\dfrac{3}{2}$"]Non.
Tu as probablement calculé $4a = 1 + 5 = 6$ (addition au lieu de soustraction).
Attention : pour isoler $4a$, on soustrait $5$ des deux côtés, pas on l'ajoute.[/reponse]
[reponse motif="$9$"]Non.
Tu as calculé $f(1) = 9$ : c'est l'image de $1$, pas l'antécédent de $1$.
Pour trouver $a$, il faut résoudre l'équation $4a + 5 = 1$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Résous $4a + 5 = 1$ : soustrais $5$ des deux côtés, puis divise par $4$.[/reponse]
[/qcm]
[/etape]

[etape]
Soit $p(x) = 2x + 3$. Parmi les points suivants, lequel appartient à la courbe de $p$ ?
[qcm]
[option]$B(2~;~8)$[/option]
[option]$D(3~;~10)$[/option]
[option correct="true"]$A(1~;~5)$[/option]
[option]$C(0~;~2)$[/option]
[reponse statut="correct"]C'est bien ça !
On vérifie : $p(1) = 2 \times 1 + 3 = 5$. L'ordonnée de $A$ est bien $5$ : le point $A(1~;~5)$ appartient à la courbe.[/reponse]
[reponse motif="$B(2~;~8)$"]Non.
Vérifie en calculant $p(2) = 2 \times 2 + 3$. Le résultat est-il bien $8$ ?
Un point $(a~;~b)$ est sur la courbe si et seulement si $p(a) = b$.[/reponse]
[reponse motif="$D(3~;~10)$"]Non.
Vérifie en calculant $p(3) = 2 \times 3 + 3$. Le résultat est-il bien $10$ ?
Un point $(a~;~b)$ est sur la courbe si et seulement si $p(a) = b$.[/reponse]
[reponse motif="$C(0~;~2)$"]Non.
Vérifie en calculant $p(0) = 2 \times 0 + 3$. Le résultat est-il bien $2$ ?
Un point $(a~;~b)$ est sur la courbe si et seulement si $p(a) = b$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Pour chaque point $(a~;~b)$, calcule $p(a)$ et vérifie si le résultat est égal à $b$.[/reponse]
[/qcm]
[/etape]

[etape]
Soit $k(x) = x^2 + 5$. Combien d'antécédents le nombre $3$ a-t-il par $k$ ?
[qcm]
[option]$1$[/option]
[option correct="true"]$0$[/option]
[option]$2$[/option]
[option]$3$[/option]
[reponse statut="correct"]Tu as raison !
On résout $k(x) = 3$, soit $x^2 + 5 = 3$, d'où $x^2 = -2$.
Un carré est toujours positif ou nul : cette équation n'a aucune solution. Le nombre $3$ n'a aucun antécédent par $k$.[/reponse]
[reponse motif="$1$"]Non.
Tu as peut-être pensé que $x^2 = -2$ donne $x = -2$. Mais $x^2 = -2$ signifie « quel nombre au carré donne $-2$ ? ».
Or un carré est toujours positif ou nul : cette équation a-t-elle des solutions ?[/reponse]
[reponse motif="$2$"]Non.
Tu as peut-être pensé que toute équation avec $x^2$ a deux solutions. Résous d'abord : $x^2 + 5 = 3$ donne $x^2 = \ldots$
Un carré peut-il être négatif ?[/reponse]
[reponse motif="$3$"]Non.
Tu confonds la valeur cherchée ($3$) avec le nombre d'antécédents.
Résous l'équation $x^2 + 5 = 3$ pour trouver les éventuels antécédents.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Résous $x^2 + 5 = 3$, soit $x^2 = -2$. Un carré peut-il être négatif ?[/reponse]
[/qcm]
[/etape]

QCM Bilan : Notion de fonction

[enonce]
Ce QCM bilan couvre l'ensemble du chapitre : calcul d'images, antécédents et courbe représentative. Choisis la bonne réponse parmi les 4 propositions.
[/enonce]

[etape]
Soit $f(x) = 2x^2 - 3$. Que vaut $f(-2)$ ?
[qcm]
[option correct="true"]$5$[/option]
[option]$-11$[/option]
[option]$-7$[/option]
[option]$11$[/option]
[reponse statut="correct"]Bravo !
$f(-2) = 2 \times (-2)^2 - 3 = 2 \times 4 - 3 = 8 - 3 = 5$.[/reponse]
[reponse motif="$-11$"]Non.
Tu as calculé $(-2)^2 = -4$, ce qui est incorrect. Le carré d'un nombre négatif est positif : $(-2)^2 = 4$.
Reprends le calcul avec $(-2)^2 = 4$.[/reponse]
[reponse motif="$-7$"]Non.
Tu as oublié de mettre $-2$ au carré : tu as calculé $2 \times (-2) - 3 = -7$.
Attention, $x^2$ signifie que tu dois d'abord calculer $(-2)^2 = (-2) \times (-2)$.[/reponse]
[reponse motif="$11$"]Non.
Tu as calculé $2 \times 4 + 3 = 11$ au lieu de $2 \times 4 - 3$. Attention au signe devant le $3$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Remplace $x$ par $(-2)$ : calcule d'abord $(-2)^2$, multiplie par $2$, puis soustrais $3$.[/reponse]
[/qcm]
[/etape]

[etape]
On donne le tableau de valeurs de la fonction $g$ :

$x$ $-2$ $-1$ $0$ $1$ $3$ $5$
$g(x)$ $5$ $3$ $1$ $3$ $5$ $1$

On définit aussi $f(x) = x + 2$. Pour combien de valeurs de $x$ du tableau a-t-on $g(x) = f(x)$ ?
[qcm]
[option]$0$[/option]
[option]$1$[/option]
[option correct="true"]$2$[/option]
[option]$4$[/option]
[reponse statut="correct"]Bonne réponse !
On calcule $f(x)$ pour chaque valeur du tableau et on compare avec $g(x)$ :
$x = 1$ : $f(1) = 3$ et $g(1) = 3$, donc $g(1) = f(1)$.
$x = 3$ : $f(3) = 5$ et $g(3) = 5$, donc $g(3) = f(3)$.
Pour les autres valeurs ($-2$, $-1$, $0$, $5$), $f(x) \neq g(x)$. Il y a bien $2$ valeurs.[/reponse]
[reponse motif="$0$"]Non.
Il y a au moins une valeur de $x$ pour laquelle $g(x) = f(x)$. Calcule $f(x) = x + 2$ pour chaque $x$ du tableau et compare avec la valeur de $g(x)$ correspondante.[/reponse]
[reponse motif="$1$"]Pas tout à fait.
Tu n'as trouvé qu'une seule correspondance. Continue à vérifier les autres valeurs du tableau : calcule $f(x) = x + 2$ pour chaque $x$ et compare avec $g(x)$.[/reponse]
[reponse motif="$4$"]Non.
Tu as compté trop de correspondances. Pour chaque $x$ du tableau, calcule $f(x) = x + 2$ et vérifie si le résultat est bien égal à $g(x)$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Calcule $f(x) = x + 2$ pour chaque $x$ du tableau ($-2$, $-1$, $0$, $1$, $3$, $5$) et compare chaque résultat avec la valeur de $g(x)$ correspondante.[/reponse]
[/qcm]
[/etape]

[etape]
Soit $h(x) = -x + 5$. On considère les points $A(3~;~2)$ et $B(1~;~6)$. Lesquels appartiennent à la courbe de $h$ ?
[qcm]
[option]$A$ non, $B$ non[/option]
[option correct="true"]$A$ oui, $B$ non[/option]
[option]$A$ oui, $B$ oui[/option]
[option]$A$ non, $B$ oui[/option]
[reponse statut="correct"]Exactement !
Pour $A$ : $h(3) = -3 + 5 = 2$, c'est l'ordonnée de $A$, donc $A$ est sur la courbe.
Pour $B$ : $h(1) = -1 + 5 = 4 \neq 6$, donc $B$ n'est pas sur la courbe.[/reponse]
[reponse motif="$A$ non, $B$ non"]Non.
Vérifie $A$ : calcule $h(3) = -3 + 5$ et compare avec l'ordonnée de $A$ qui est $2$.[/reponse]
[reponse motif="$A$ oui, $B$ oui"]Non.
$A$ est correct, mais vérifie $B$ : calcule $h(1) = -1 + 5$ et compare avec l'ordonnée de $B$ qui est $6$.[/reponse]
[reponse motif="$A$ non, $B$ oui"]Non.
Vérifie les deux calculs : $h(3) = -3 + 5$ pour $A$, et $h(1) = -1 + 5$ pour $B$.
Compare chaque résultat avec l'ordonnée du point correspondant.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Pour chaque point $(a~;~b)$, calcule $h(a)$ et vérifie si le résultat est égal à $b$.[/reponse]
[/qcm]
[/etape]

[etape]
Soit $f(x) = x^2 - 1$. Combien d'antécédents le nombre $3$ a-t-il par $f$ ?
[qcm]
[option]$1$[/option]
[option]$0$[/option]
[option]$3$[/option]
[option correct="true"]$2$[/option]
[reponse statut="correct"]Correct !
On résout $x^2 - 1 = 3$, soit $x^2 = 4$.
Les solutions sont $x = 2$ et $x = -2$ : le nombre $3$ a deux antécédents par $f$.[/reponse]
[reponse motif="$1$"]Non.
Tu as trouvé une solution de $x^2 = 4$, mais tu as oublié l'autre.
$x^2 = 4$ a deux solutions : un nombre positif et un nombre négatif dont le carré vaut $4$.[/reponse]
[reponse motif="$0$"]Non.
L'équation $x^2 - 1 = 3$ donne $x^2 = 4$, qui a bien des solutions (un carré peut valoir $4$).
Quels nombres ont pour carré $4$ ?[/reponse]
[reponse motif="$3$"]Non.
Tu confonds la valeur cherchée ($3$) avec le nombre de solutions.
Résous $x^2 - 1 = 3$ et compte les solutions.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Résous $x^2 - 1 = 3$, soit $x^2 = 4$. Combien de nombres ont pour carré $4$ ?[/reponse]
[/qcm]
[/etape]

[etape]
Soit $k(x) = 5x - 10$ et $m(x) = x^2$. On sait que $k(a) = 0$. Quelle est l'image de $a$ par la fonction $m$ ?
[qcm]
[option]$0$[/option]
[option correct="true"]$4$[/option]
[option]$2$[/option]
[option]$-2$[/option]
[reponse statut="correct"]C'est bien ça !
On commence par trouver $a$ : $k(a) = 0$ donne $5a - 10 = 0$, soit $a = 2$.
Puis on calcule $m(a) = m(2) = 2^2 = 4$.[/reponse]
[reponse motif="$0$"]Non.
Tu as trouvé $k(a) = 0$ et tu t'es arrêté. Mais la question demande l'image de $a$ par $m$, pas la valeur de $k(a)$.
Commence par trouver la valeur de $a$ en résolvant $5a - 10 = 0$, puis calcule $m(a)$.[/reponse]
[reponse motif="$2$"]Pas tout à fait.
Tu as trouvé $a = 2$ (c'est correct), mais la question demande $m(a)$, pas $a$.
Il reste une étape : calcule $m(2) = 2^2$.[/reponse]
[reponse motif="$-2$"]Non.
Vérifie le signe : $5a - 10 = 0$ donne $5a = 10$, soit $a = 2$ (positif).
Ensuite, calcule $m(2) = 2^2$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Deux étapes : d'abord résous $5a - 10 = 0$ pour trouver $a$, puis calcule $m(a) = a^2$.[/reponse]
[/qcm]
[/etape]

[etape]
Soit $f(x) = x^2 + x$. Parmi les affirmations suivantes, laquelle est correcte ?
[qcm]
[option]$f(-1) = -2$[/option]
[option]$f(2) = 5$[/option]
[option correct="true"]$f(-2) = f(1)$[/option]
[option]$f(1) = f(-1)$[/option]
[reponse statut="correct"]Tu as raison !
On calcule : $f(-2) = (-2)^2 + (-2) = 4 - 2 = 2$ et $f(1) = 1^2 + 1 = 2$.
On a bien $f(-2) = f(1) = 2$.[/reponse]
[reponse motif="$f(-1) = -2$"]Non.
Calcule $f(-1) = (-1)^2 + (-1) = 1 - 1$. Le résultat est-il bien $-2$ ?
Attention : $(-1)^2 = 1$ (positif), pas $-1$.[/reponse]
[reponse motif="$f(2) = 5$"]Non.
Calcule $f(2) = 2^2 + 2 = 4 + 2$. Le résultat est-il bien $5$ ?
Vérifie ton addition.[/reponse]
[reponse motif="$f(1) = f(-1)$"]Non.
Calcule les deux images pour vérifier : $f(1) = 1^2 + 1$ et $f(-1) = (-1)^2 + (-1)$.
Ces deux résultats sont-ils égaux ?[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Calcule chaque image en remplaçant $x$ dans $f(x) = x^2 + x$, et compare les résultats proposés.[/reponse]
[/qcm]
[/etape]

Vrai/Faux : Antécédents et tableaux de valeurs

[enonce]
On considère les fonctions $f$, $g$ et $h$ définies ci-dessous :

$f(x) = 2x^2 - 8 \qquad h(x) = -3x + 6$

$x$ $-3$ $-1$ $0$ $2$ $5$
$g(x)$ $4$ $-2$ $-3$ $-2$ $4$

Pour chaque affirmation, indiquez si elle est Vraie ou Fausse.
[/enonce]

[etape]
Affirmation : L'antécédent de $0$ par la fonction $h$ est $-2$.
[qcm]
[option]Vrai[/option]
[option correct="true"]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Correct !
On résout $h(x) = 0$, soit $-3x + 6 = 0$, d'où $-3x = -6$, puis $x = 2$.
L'antécédent de $0$ par $h$ est $2$, et non $-2$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est fausse.
Attention aux signes dans la résolution : $-3x + 6 = 0$ donne $-3x = -6$, puis $x = \dfrac{-6}{-3} = 2$, et non $-2$.
L'antécédent de $0$ par $h$ est $2$.[/reponse]
[/qcm]
[solution]
Cette affirmation est fausse. On résout $h(x) = 0$ : $-3x + 6 = 0$, soit $x = 2$. L'antécédent de $0$ est $2$, pas $-2$.
[/solution]
[/etape]

[etape]
Affirmation : $-1$ et $2$ sont des antécédents de $-2$ par la fonction $g$.
[qcm]
[option correct="true"]Vrai[/option]
[option]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Correct !
D'après le tableau, $g(-1) = -2$ et $g(2) = -2$ : les nombres $-1$ et $2$ sont bien des antécédents de $-2$ par $g$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est vraie.
Il faut parcourir toute la ligne des $g(x)$ dans le tableau : on trouve $g(-1) = -2$ et $g(2) = -2$.
Puisque $g(-1) = -2$, le nombre $-1$ est un antécédent de $-2$. De même pour $2$.[/reponse]
[/qcm]
[solution]
Cette affirmation est vraie. D'après le tableau, $g(-1) = -2$ et $g(2) = -2$ : $-1$ et $2$ sont bien des antécédents de $-2$ par $g$.
[/solution]
[/etape]

[etape]
Affirmation : $f(-2) = f(2)$
[qcm]
[option correct="true"]Vrai[/option]
[option]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Correct !
On calcule chaque image :
$f(-2) = 2 \times (-2)^2 - 8 = 2 \times 4 - 8 = 0$
$f(2) = 2 \times 2^2 - 8 = 2 \times 4 - 8 = 0$
On obtient bien $f(-2) = f(2) = 0$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est vraie.
Le carré « absorbe » le signe : $(-2)^2 = 2^2 = 4$. C'est pourquoi $f(-2)$ et $f(2)$ donnent le même résultat.
On obtient $f(-2) = 2 \times 4 - 8 = 0$ et $f(2) = 2 \times 4 - 8 = 0$.[/reponse]
[/qcm]
[solution]
Cette affirmation est vraie. $f(-2) = 2 \times 4 - 8 = 0$ et $f(2) = 2 \times 4 - 8 = 0$ : les deux images sont égales.
[/solution]
[/etape]

[etape]
Affirmation : Le nombre $0$ a deux antécédents par la fonction $f$.
[qcm]
[option correct="true"]Vrai[/option]
[option]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Correct !
On résout $f(x) = 0$, soit $2x^2 - 8 = 0$, d'où $2x^2 = 8$, puis $x^2 = 4$.
Les solutions sont $x = 2$ et $x = -2$ : le nombre $0$ a bien deux antécédents.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est vraie.
Quand on résout $x^2 = 4$, il ne faut pas oublier la solution négative : $x = 2$ ou $x = -2$.
$2x^2 - 8 = 0$ donne $x^2 = 4$, soit $x = 2$ ou $x = -2$. Il y a bien deux antécédents.[/reponse]
[/qcm]
[solution]
Cette affirmation est vraie. On résout $2x^2 - 8 = 0$ : $x^2 = 4$, d'où $x = 2$ ou $x = -2$. Le nombre $0$ a deux antécédents.
[/solution]
[/etape]

[etape]
Affirmation : Le point $B(-1 ; 3)$ appartient à la courbe représentative de la fonction $h$.
[qcm]
[option]Vrai[/option]
[option correct="true"]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Correct !
On calcule $h(-1) = -3 \times (-1) + 6 = 3 + 6 = 9$.
L'ordonnée de $B$ est $3 \neq 9$ : le point $B$ n'appartient pas à la courbe de $h$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est fausse.
Rappel : le produit de deux nombres négatifs est positif. Ici $-3 \times (-1) = 3$, et non $-3$.
On obtient $h(-1) = 3 + 6 = 9 \neq 3$ : le point $B(-1~;~3)$ n'est pas sur la courbe.[/reponse]
[/qcm]
[solution]
Cette affirmation est fausse. $h(-1) = -3 \times (-1) + 6 = 3 + 6 = 9 \neq 3$ : le point $B(-1~;~3)$ n'appartient pas à la courbe.
[/solution]
[/etape]

[etape]
Affirmation : $g(0) = 0$
[qcm]
[option]Vrai[/option]
[option correct="true"]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Correct !
D'après le tableau, $g(0) = -3$, et non $0$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est fausse.
Ce n'est pas parce que $x = 0$ que $g(x) = 0$ : chaque fonction a sa propre image de $0$.
Le tableau donne directement $g(0) = -3$, pas $0$.[/reponse]
[/qcm]
[solution]
Cette affirmation est fausse. Le tableau donne $g(0) = -3$ et non $0$.
[/solution]
[/etape]

Vrai/Faux : Vocabulaire des fonctions

[enonce]
On considère les fonctions $f$, $g$ et $h$ définies ci-dessous :

$f(x) = 3x - 2 \qquad h(x) = x^2 + 3$

$x$ $0$ $1$ $2$ $3$ $4$
$g(x)$ $5$ $2$ $-1$ $2$ $7$

Pour chaque affirmation, indiquez si elle est Vraie ou Fausse.
[/enonce]

[etape]
Affirmation : L'image de $1$ par la fonction $f$ est $1$.
[qcm]
[option correct="true"]Vrai[/option]
[option]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Correct !
On remplace $x$ par $1$ dans la formule : $f(1) = 3 \times 1 - 2 = 3 - 2 = 1$. L'image de $1$ par $f$ est bien $1$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est vraie.
L'erreur fréquente est de mal appliquer la priorité des opérations et de calculer $f(1) = 3 \times (1 - 2) = -3$.
Le calcul correct est : $f(1) = 3 \times 1 - 2 = 3 - 2 = 1$.[/reponse]
[/qcm]
[solution]
Cette affirmation est vraie. $f(1) = 3 \times 1 - 2 = 1$.
[/solution]
[/etape]

[etape]
Affirmation : $0$ est un antécédent de $5$ par la fonction $g$.
[qcm]
[option correct="true"]Vrai[/option]
[option]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Correct !
Le tableau donne $g(0) = 5$ : l'image de $0$ par $g$ est $5$, ce qui signifie que $0$ est bien un antécédent de $5$ par $g$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est vraie.
Attention, dire que $0$ est un antécédent de $5$ par $g$ signifie que $g(0) = 5$, pas que $g(5) = 0$.
Le tableau donne directement $g(0) = 5$, donc $0$ est bien un antécédent de $5$ par $g$.[/reponse]
[/qcm]
[solution]
Cette affirmation est vraie. Le tableau donne $g(0) = 5$, ce qui signifie exactement que $0$ est un antécédent de $5$ par $g$.
[/solution]
[/etape]

[etape]
Affirmation : L'image de $-2$ par la fonction $h$ est $-1$.
[qcm]
[option]Vrai[/option]
[option correct="true"]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Correct !
On calcule $h(-2) = (-2)^2 + 3 = 4 + 3 = 7$, et non $-1$.
L'image de $-2$ par $h$ est $7$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est fausse.
Attention au carré d'un nombre négatif : $(-2)^2 = (-2) \times (-2) = 4$ et non $-4$.
Le calcul correct est : $h(-2) = (-2)^2 + 3 = 4 + 3 = 7$.[/reponse]
[/qcm]
[solution]
Cette affirmation est fausse. $h(-2) = (-2)^2 + 3 = 4 + 3 = 7$, pas $-1$.
[/solution]
[/etape]

[etape]
Affirmation : Le nombre $0$ n'a pas d'antécédent par la fonction $f$.
[qcm]
[option]Vrai[/option]
[option correct="true"]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Correct !
Chercher les antécédents de $0$ par $f$ revient à résoudre $f(x) = 0$, soit $3x - 2 = 0$, d'où $x = \dfrac{2}{3}$.
Le nombre $0$ a bien un antécédent par $f$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est fausse.
Il ne faut pas confondre « calculer $f(0)$ » (qui donne l'image de $0$) et « résoudre $f(x) = 0$ » (qui donne les antécédents de $0$).
Pour trouver les antécédents de $0$, on résout $f(x) = 0$ : $3x - 2 = 0$, soit $x = \dfrac{2}{3}$.[/reponse]
[/qcm]
[solution]
Cette affirmation est fausse. On résout $f(x) = 0$, soit $3x - 2 = 0$, d'où $x = \dfrac{2}{3}$ : le nombre $0$ a un antécédent par $f$.
[/solution]
[/etape]

[etape]
Affirmation : Le nombre $2$ a exactement un antécédent par la fonction $g$.
[qcm]
[option]Vrai[/option]
[option correct="true"]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Correct !
D'après le tableau, $g(1) = 2$ et $g(3) = 2$ : le nombre $2$ a au moins deux antécédents par $g$, pas un seul.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est fausse.
En parcourant tout le tableau, on trouve $g(1) = 2$ et $g(3) = 2$ : il ne suffit pas de s'arrêter à la première valeur trouvée.
D'après le tableau, le nombre $2$ a au moins deux antécédents par $g$.[/reponse]
[/qcm]
[solution]
Cette affirmation est fausse. D'après le tableau, $g(1) = 2$ et $g(3) = 2$ : le nombre $2$ a au moins deux antécédents, pas un seul.
[/solution]
[/etape]

[etape]
Affirmation : Le point $A(1 ; 4)$ appartient à la courbe représentative de la fonction $h$.
[qcm]
[option correct="true"]Vrai[/option]
[option]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Correct !
On calcule $h(1) = 1^2 + 3 = 1 + 3 = 4$. L'ordonnée de $A$ est bien $4$ : le point $A$ appartient à la courbe de $h$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est vraie.
Pour vérifier si un point appartient à la courbe de $h$, on calcule l'image de son abscisse et on compare avec son ordonnée.
$h(1) = 1^2 + 3 = 4$ : c'est bien l'ordonnée de $A$, donc $A$ appartient à la courbe de $h$.[/reponse]
[/qcm]
[solution]
Cette affirmation est vraie. $h(1) = 1^2 + 3 = 4$ : l'ordonnée de $A$ est $4$, donc le point $A(1 ; 4)$ appartient à la courbe de $h$.
[/solution]
[/etape]

Tableau de valeurs et paramètre

On considère la fonction $ g $ définie par $ g(x) = x^2 + ax + 6 $ où $ a $ est un nombre à déterminer.

On sait que $ g(2) = 4 $.

  1. Déterminer la valeur de $ a $.
  2. Compléter le tableau de valeurs suivant :

    $ x $ $ -3 $ $ -2 $ $ -1 $ $ 0 $ $ 1 $ $ 2 $ $ 3 $
    $ g(x) $              
  3. Déterminer les antécédents de $ 6 $ par la fonction $ g $.
  4. Le point $ D(4 ; 10) $ appartient-il à la courbe représentative de $ g $ ? Justifier.

Corrigé

  1. On utilise l'information $ g(2) = 4 $ pour déterminer $ a $.

    On remplace $ x $ par $ 2 $ dans l'expression de $ g $ :
    $ g(2) = 2^2 + a \times 2 + 6 = 4 + 2a + 6 = 10 + 2a $

    Or $ g(2) = 4 $, donc :
    $ 10 + 2a = 4 $
    $ 2a = -6 $
    $ a = -3 $

    On obtient $ a = -3 $, et la fonction est $ g(x) = x^2 - 3x + 6 $.

  2. On remplace $ x $ par chaque valeur dans $ g(x) = x^2 - 3x + 6 $ :

    $ g(-3) = (-3)^2 - 3 \times (-3) + 6 = 9 + 9 + 6 = 24 $
    $ g(-2) = (-2)^2 - 3 \times (-2) + 6 = 4 + 6 + 6 = 16 $
    $ g(-1) = (-1)^2 - 3 \times (-1) + 6 = 1 + 3 + 6 = 10 $
    $ g(0) = 0 - 0 + 6 = 6 $
    $ g(1) = 1 - 3 + 6 = 4 $
    $ g(2) = 4 - 6 + 6 = 4 $
    $ g(3) = 9 - 9 + 6 = 6 $

    $ x $ $ -3 $ $ -2 $ $ -1 $ $ 0 $ $ 1 $ $ 2 $ $ 3 $
    $ g(x) $ $ 24 $ $ 16 $ $ 10 $ $ 6 $ $ 4 $ $ 4 $ $ 6 $
  3. On cherche les valeurs de $ x $ telles que $ g(x) = 6 $ :
    $ x^2 - 3x + 6 = 6 $
    $ x^2 - 3x = 0 $
    $ x(x - 3) = 0 $

    Un produit est nul si et seulement si l'un de ses facteurs est nul, donc :
    $ x = 0 $ ou $ x - 3 = 0 $, c'est-à-dire $ x = 3 $.

    Le nombre $ 6 $ admet deux antécédents par $ g $ : $ 0 $ et $ 3 $.

    On peut vérifier dans le tableau : $ g(0) = 6 $ et $ g(3) = 6 $.

  4. On calcule $ g(4) $ :
    $ g(4) = 4^2 - 3 \times 4 + 6 = 16 - 12 + 6 = 10 $

    L'ordonnée du point $ D $ est bien $ 10 $, et $ g(4) = 10 $, donc le point $ D(4 ; 10) $ appartient à la courbe représentative de $ g $.

Pour réviser : Dresser un tableau de valeurs et vérifier si un point appartient à une courbe

Fonction définie par intervalles

La fonction $ f $ est définie de la manière suivante :

  • si $ x < 0 $, alors $ f(x) = 2x + 5 $ ;
  • si $ x \geqslant 0 $, alors $ f(x) = x^2 - 1 $.
  1. Calculer $ f(-3) $, $ f(0) $, $ f(4) $ et $ f(-1) $.
  2. Déterminer tous les antécédents de $ 3 $ par la fonction $ f $.
  3. Les points $ A(1 ; 0) $, $ B(-2 ; 1) $ et $ C(-3 ; -2) $ appartiennent-ils à la courbe représentative de $ f $ ? Justifier par le calcul.

Corrigé

  1. On applique la formule correspondant au signe de la variable.

    Pour $ x = -3 $ : comme $ -3 < 0 $, on utilise $ f(x) = 2x + 5 $ :
    $ f(-3) = 2 \times (-3) + 5 = -6 + 5 = -1 $

    Pour $ x = 0 $ : comme $ 0 \geqslant 0 $, on utilise $ f(x) = x^2 - 1 $ :
    $ f(0) = 0^2 - 1 = -1 $

    Pour $ x = 4 $ : comme $ 4 \geqslant 0 $, on utilise $ f(x) = x^2 - 1 $ :
    $ f(4) = 4^2 - 1 = 16 - 1 = 15 $

    Pour $ x = -1 $ : comme $ -1 < 0 $, on utilise $ f(x) = 2x + 5 $ :
    $ f(-1) = 2 \times (-1) + 5 = -2 + 5 = 3 $

    $ f(-3) = -1 $, $ f(0) = -1 $, $ f(4) = 15 $ et $ f(-1) = 3 $.

  2. On cherche les valeurs de $ x $ telles que $ f(x) = 3 $.

    Cas 1 : si $ x < 0 $, on résout $ 2x + 5 = 3 $ :
    $ 2x = -2 $
    $ x = -1 $
    Comme $ -1 < 0 $, cette valeur convient.

    Cas 2 : si $ x \geqslant 0 $, on résout $ x^2 - 1 = 3 $ :
    $ x^2 = 4 $
    $ x = 2 $ ou $ x = -2 $
    Comme $ x \geqslant 0 $, seul $ x = 2 $ convient.

    Le nombre $ 3 $ admet deux antécédents par $ f $ : $ -1 $ et $ 2 $.

  3. Un point de coordonnées $ (\alpha ; \beta) $ appartient à la courbe de $ f $ si et seulement si $ f(\alpha) = \beta $.

    Pour $ A(1 ; 0) $ : comme $ 1 \geqslant 0 $, on calcule $ f(1) = 1^2 - 1 = 0 $. On a bien $ f(1) = 0 $, donc $ A $ appartient à la courbe.

    Pour $ B(-2 ; 1) $ : comme $ -2 < 0 $, on calcule $ f(-2) = 2 \times (-2) + 5 = 1 $. On a bien $ f(-2) = 1 $, donc $ B $ appartient à la courbe.

    Pour $ C(-3 ; -2) $ : comme $ -3 < 0 $, on calcule $ f(-3) = 2 \times (-3) + 5 = -1 $. Or $ -1 \neq -2 $, donc $ C $ n'appartient pas à la courbe.

Vrai/Faux : Images et antécédents

[enonce]
On considère les fonctions $f$, $g$ et $h$ définies ci-dessous :

$f(x) = x^2 - 1 \qquad h(x) = x - 5$

$x$ $0$ $1$ $2$
$g(x)$ $1$ $0$ $\dfrac{1}{2}$

Pour chaque affirmation, indiquez si elle est Vraie ou Fausse.
[/enonce]

[etape]
Affirmation : L'image de $0$ par la fonction $f$ est $0$.
[qcm]
[option]Vrai[/option]
[option correct="true"]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Correct !
$f(0) = 0^2 - 1 = -1 \neq 0$ : l'image de $0$ par $f$ est $-1$, pas $0$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est fausse.
L'erreur fréquente est d'oublier le $-1$ dans la formule et de calculer $f(0) = 0^2 = 0$ au lieu de $f(0) = 0^2 - 1$.
$f(0) = 0^2 - 1 = -1$ : l'image de $0$ par $f$ est $-1$, et non $0$.[/reponse]
[/qcm]
[solution]
Cette affirmation est fausse. $f(0) = 0^2 - 1 = -1$ : l'image de $0$ par $f$ est $-1$, pas $0$.
[/solution]
[/etape]

[etape]
Affirmation : L'image de $0$ par la fonction $g$ est $1$.
[qcm]
[option correct="true"]Vrai[/option]
[option]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Correct !
Le tableau donne $g(0) = 1$ : l'image de $0$ par $g$ est bien $1$ (et $0$ est un antécédent de $1$ par $g$).[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est vraie.
L'erreur fréquente est de confondre la ligne des $x$ et la ligne des $g(x)$ dans le tableau.
Le tableau donne directement $g(0) = 1$ : l'image de $0$ par $g$ est $1$.[/reponse]
[/qcm]
[solution]
Cette affirmation est vraie. Le tableau donne directement $g(0) = 1$.
[/solution]
[/etape]

[etape]
Affirmation : $2$ est un antécédent de $\dfrac{1}{2}$ par la fonction $g$.
[qcm]
[option correct="true"]Vrai[/option]
[option]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Correct !
Le tableau donne $g(2) = \dfrac{1}{2}$ : cela signifie que $2$ est un antécédent de $\dfrac{1}{2}$ par $g$ (et que $\dfrac{1}{2}$ est l'image de $2$ par $g$).[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est vraie.
L'erreur fréquente est d'inverser image et antécédent : $2$ est bien l'antécédent (la valeur de $x$) et $\dfrac{1}{2}$ est l'image (la valeur de $g(x)$).
$g(2) = \dfrac{1}{2}$ signifie exactement que $2$ est un antécédent de $\dfrac{1}{2}$ par $g$.[/reponse]
[/qcm]
[solution]
Cette affirmation est vraie. Le tableau donne $g(2) = \dfrac{1}{2}$, ce qui signifie que $2$ est un antécédent de $\dfrac{1}{2}$ par $g$.
[/solution]
[/etape]

[etape]
Affirmation : $5$ est l'unique antécédent de $0$ par la fonction $h$.
[qcm]
[option correct="true"]Vrai[/option]
[option]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Correct !
$x$ est un antécédent de $0$ par $h$ si et seulement si $h(x) = 0$, c'est-à-dire $x - 5 = 0$, soit $x = 5$. C'est bien l'unique antécédent de $0$ par $h$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est vraie.
L'erreur fréquente est de confondre image et antécédent : trouver l'antécédent de $0$ par $h$ revient à résoudre $h(x) = 0$, et non à calculer $h(0)$.
$h(x) = 0 \Leftrightarrow x - 5 = 0 \Leftrightarrow x = 5$ : il y a bien un seul antécédent de $0$ par $h$, c'est $5$.[/reponse]
[/qcm]
[solution]
Cette affirmation est vraie. Chercher l'antécédent de $0$ par $h$ revient à résoudre $h(x) = 0$, soit $x - 5 = 0$, d'où $x = 5$. C'est la seule solution.
[/solution]
[/etape]

[etape]
Affirmation : $2$ est l'image de $\dfrac{1}{2}$ par la fonction $g$.
[qcm]
[option]Vrai[/option]
[option correct="true"]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Correct !
$g(2) = \dfrac{1}{2}$ signifie que $\dfrac{1}{2}$ est l'image de $2$, et que $2$ est un antécédent de $\dfrac{1}{2}$. C'est $2$ qui est l'antécédent, pas l'image.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est fausse.
L'erreur fréquente est d'inverser le sens : dans $g(2) = \dfrac{1}{2}$, c'est $\dfrac{1}{2}$ qui est l'image de $2$, et $2$ qui est l'antécédent de $\dfrac{1}{2}$.
$g(2) = \dfrac{1}{2}$ signifie que $\dfrac{1}{2}$ est l'image de $2$ par $g$. Ici $2$ est l'antécédent, pas l'image.[/reponse]
[/qcm]
[solution]
Cette affirmation est fausse. D'après le tableau, $g(2) = \dfrac{1}{2}$. Cela signifie que $\dfrac{1}{2}$ est l'image de $2$, et que $2$ est l'antécédent de $\dfrac{1}{2}$.
[/solution]
[/etape]

[etape]
Affirmation : Un nombre réel peut avoir plusieurs images distinctes par une fonction.
[qcm]
[option]Vrai[/option]
[option correct="true"]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Correct !
Par définition d'une fonction, chaque nombre de l'ensemble de définition possède au plus une image. En revanche, un nombre peut avoir plusieurs antécédents.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est fausse.
L'erreur fréquente est de confondre images et antécédents : c'est un antécédent qui peut avoir plusieurs images dans une relation, mais pas dans une fonction.
Par définition, chaque nombre a au plus une image par une fonction. Ce sont les antécédents qui peuvent être multiples, pas les images.[/reponse]
[/qcm]
[solution]
Cette affirmation est fausse. Par définition d'une fonction, chaque élément de l'ensemble de définition possède exactement une image. Un même nombre peut en revanche avoir plusieurs antécédents.
[/solution]
[/etape]

[etape]
Affirmation : Le point $A(2 ; 3)$ appartient à la courbe représentative de la fonction $f$.
[qcm]
[option correct="true"]Vrai[/option]
[option]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Correct !
On calcule $f(2) = 2^2 - 1 = 4 - 1 = 3$.
L'ordonnée de $A$ est bien $3$ : le point $A$ appartient à la courbe de $f$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est vraie.
Pour vérifier si un point appartient à la courbe de $f$, on calcule l'image de son abscisse et on compare avec son ordonnée.
$f(2) = 2^2 - 1 = 3$ : c'est bien l'ordonnée de $A$, donc $A$ appartient à la courbe.[/reponse]
[/qcm]
[solution]
Cette affirmation est vraie. On calcule $f(2) = 2^2 - 1 = 3$. L'ordonnée de $A$ est $3$ : le point $A(2 ; 3)$ appartient bien à la courbe de $f$.
[/solution]
[/etape]

[etape]
Affirmation : Le nombre $0$ admet deux antécédents par la fonction $f$.
[qcm]
[option correct="true"]Vrai[/option]
[option]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Correct !
On résout $f(x) = 0$, soit $x^2 - 1 = 0$, c'est-à-dire $x^2 = 1$.
Les solutions sont $x = 1$ et $x = -1$ : le nombre $0$ a bien deux antécédents par $f$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est vraie.
L'erreur fréquente est de confondre « calculer $f(0)$ » et « résoudre $f(x) = 0$ ». Chercher les antécédents de $0$ revient à résoudre $f(x) = 0$.
$x^2 - 1 = 0$ donne $x^2 = 1$, soit $x = 1$ ou $x = -1$ : il y a bien deux antécédents.[/reponse]
[/qcm]
[solution]
Cette affirmation est vraie. On résout $f(x) = 0$, soit $x^2 - 1 = 0$, d'où $x^2 = 1$. Les deux solutions sont $x = 1$ et $x = -1$.
[/solution]
[/etape]

[etape]
Affirmation : $h(-3) = -2$
[qcm]
[option]Vrai[/option]
[option correct="true"]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Correct !
$h(-3) = -3 - 5 = -8$, et non $-2$.
L'image de $-3$ par $h$ est $-8$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est fausse.
L'erreur fréquente est de calculer $-3 + 5 = 2$ (ou $-(3 - 5) = 2$) au lieu de $-3 - 5$.
Le calcul correct est : $h(-3) = -3 - 5 = -8$.[/reponse]
[/qcm]
[solution]
Cette affirmation est fausse. $h(-3) = -3 - 5 = -8$, pas $-2$.
[/solution]
[/etape]

[etape]
Affirmation : $1$ est un antécédent de $0$ par la fonction $g$.
[qcm]
[option correct="true"]Vrai[/option]
[option]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Correct !
Le tableau donne $g(1) = 0$ : l'image de $1$ par $g$ est $0$, ce qui signifie que $1$ est bien un antécédent de $0$ par $g$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est vraie.
L'erreur fréquente est de confondre le sens de lecture : dire que $1$ est un antécédent de $0$ par $g$ signifie que $g(1) = 0$.
Le tableau donne bien $g(1) = 0$, donc $1$ est un antécédent de $0$ par $g$.[/reponse]
[/qcm]
[solution]
Cette affirmation est vraie. Le tableau donne $g(1) = 0$, donc $1$ est bien un antécédent de $0$ par $g$.
[/solution]
[/etape]