Notion de fonction Exercices

Image et antécédent – Brevet Métropole Antilles-Guyane septembre 2024

Durée estimée
15 minutes
Difficulté
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Objectifs travaillés

On considère la fonction $ f $ définie par

$ f(x) = x^2 + 10x + 16 $
  1. Vérifier par le calcul que l'image de 6 par la fonction $ f $ est 112.
  2. On utilise un tableur afin de calculer les images des entiers compris entre $ -4 $ et 4 par la fonction $ f $.

      A B C D E F G H I J
    1 $ x $ $ -4 $ $ -3 $ $ -2 $ $ -1 $ $ 0 $ $ 1 $ $ 2 $ $ 3 $ $ 4 $
    2 $ f(x) $ $ -8 $ $ -5 $ $ 0 $ $ 7 $ $ 16 $ $ 27 $ $ 40 $ $ 55 $ $ 72 $
    1. Parmi les 4 formules ci-dessous, recopier celle qui a été saisie dans la cellule B2, puis étirée vers la droite afin de calculer les images des nombres donnés par la fonction $ f $.

      • `=B1*B1+10*B1+16`
      • `=A1*A1+10*A1+16`
      • `=(-4)*(-4)+10*(-4)+16`
      • `=x*x+10*x+16`
    2. En utilisant le tableau, déterminer un antécédent de 0.
    1. Démontrer que $ f(x) $ peut s'écrire $ (x+2)(x+8) $.
    2. En déduire un autre antécédent de 0 par la fonction $ f $.

Corrigé

  1. On remplace $ x $ par 6 dans l'expression de $ f(x) $ :
    $ f(6) = 6^2 + 10 \times 6 + 16 $
    $ f(6) = 36 + 60 + 16 $
    $ f(6) = 112 $

    L'image de 6 par la fonction $ f $ est bien 112.
    1. La formule doit utiliser la référence de la cellule B1 (qui contient la valeur de $ x $) pour pouvoir être étirée vers la droite. Elle doit calculer $ x^2 + 10x + 16 $ en remplaçant $ x $ par le contenu de B1.
      La formule `=A1*A1+10*A1+16` utilise la cellule A1, qui ne contient pas une valeur de $ x $ mais le libellé « $ x $ ».
      La formule `=(-4)*(-4)+10*(-4)+16` utilise directement la valeur $ -4 $ : elle ne s'adaptera pas en l'étirant.
      La formule `=x*x+10*x+16` n'est pas valide dans un tableur car $ x $ n'est pas une référence de cellule.

      La formule saisie en B2 est : `=B1*B1+10*B1+16`
    2. Un antécédent de 0 est une valeur de $ x $ telle que $ f(x) = 0 $. On cherche dans la ligne 2 du tableau la valeur 0.
      On trouve $ f(-2) = 0 $.

      Un antécédent de 0 par la fonction $ f $ est $ -2 $.
    1. On développe $ (x+2)(x+8) $ :
      $ (x+2)(x+8) = x \times x + x \times 8 + 2 \times x + 2 \times 8 $
      $ = x^2 + 8x + 2x + 16 $
      $ = x^2 + 10x + 16 $

      On retrouve bien $ f(x) $, donc $ f(x) = (x+2)(x+8) $.
    2. On cherche les valeurs de $ x $ telles que $ f(x) = 0 $, c'est-à-dire $ (x+2)(x+8) = 0 $.
      Un produit est nul si et seulement si l'un de ses facteurs est nul.
      $ x + 2 = 0 $ donne $ x = -2 $ (déjà trouvé à la question 2.b.)
      $ x + 8 = 0 $ donne $ x = -8 $

      Un autre antécédent de 0 par la fonction $ f $ est $ -8 $.