Cours maths 3ème

Fonctions linéaires

Ce cours a pour objectif de faire manipuler le vocabulaire relatif aux fonctions et de travailler sur la détermination et la représentation graphique d’une fonction linéaire.

 

Activité : Proportionnalité

Mr Martin désire partir en Floride pour ses vacances. Avec sa famille, il se rend à la banque pour échanger leurs euros en dollars.

 

Démontrer que ce tableau est un tableau de proportionnalité.
Quel est le coefficient de proportionnalité ?
Pour vérifier qu’un tableau de nombres traduit une situation de proportionnalité, il faut montrer que tous les quotients obtenus en divisant chacun des nombres de l’une des lignes par le nombre correspondant de l’autre ligne sont tous identiques.

 

Activité : Notion de fonction linéaire

On exprime la somme en dollars en multipliant la somme en euros par le nombre 1,3

Plus généralement, si x désigne une somme en euros, pour exprimer en fonction de x cette somme en dollars, on applique le programme de calcul suivant :

Je multiplie le nombre x par 1,3.

On peut résumer la situation par le schéma :

Ce procédé s’appelle la fonction linéaire de coefficient 1,3 .

Il est associé à une situation de proportionnalité de coefficient 1,3.

Si on appelle f la fonction, on note :

 

Activité : résumé

Ce procédé qui a tout nombre x associe le nombre 1,3 x définit une fonction linéaire f .

On note : f : x → 1,3 x.

Le nombre 1,3 x est appelé « l’image de x par la fonction f ».

On note f(x) cette image, on lit « f de x » et on écrit f(x) = 1,3 x.

La fonction linéaire f traduit une situation de proportionnalité et le nombre 1,3 est appelé le coefficient de f.

 

 

Fonctions linéaires : définitions et notations

Soit a un nombre fixé.

En associant à chaque nombre « x » un nombre « ax » appelé image de x, on définit une fonction linéaire de coefficient a.
On notera cette fonction f : x → ax
L’image de x sera notée f(x).

 

Remarque :

La fonction linéaire f traduit une situation de proportionnalité, et le nombre a est appelé le coefficient de proportionnalité.

 

 

Exemple de fonctions linéaires

Exemple :

Soit f la fonction linéaire de coefficient 2. On la note f : x → 2 x
Alors l’image de 5 est f(5) = 2 × 5 = 10.
L’image de (-3) est f(- 3) = 2 × (- 3) = - 6.
Le nombre qui a pour image 8 par f est x = 8 ÷ 2 = 4

 

Remarque :

On peut regrouper ces résultats dans un tableau :

C’est un tableau de proportionnalité et le coefficient de proportionnalité est 2.

 

Exemple :

Soit g la fonction linéaire telle que g(7) = - 21.
Quel est le coefficient de g ?

g : x → a x

On veut déterminer a. g(7) = - 21
Donc si x = 7, alors ax = - 21
7a = - 21 ⇒ a = - 21 ÷ 7 = -3
Le coefficient de g est (-3) : g : x → -3 x

 

 

Représentation graphique d'une fonction linéaire

La représentation graphique de la fonction f est l’ensemble de tous les points M de coordonnées ( x ; f(x) ) obtenus en prenant toutes les valeurs possibles de x.

Activité : Observation

f est la fonction linéaire : f : x → 2 x

 

1) Calculer f(0) ; f(1) ; f(2) ; f(3) ; f(-1) ; f(-2).

f(0) = 2 × 0 = 0
Le point (0 ; f(0) ) est l'origine du repère.
f(1) = 2 × 1 = 2
f(2) = 2 × 2 = 4
f(3) = 2 × 3 = 6
f(-1) = 2 × (-1) = -2
f(-2) = 2 × (-2) = -4

 

3) Qu’observe-t-on ?

Les points E, D, O, A, B, et C semblent alignés.

Activité : conclusion

 

 

Cours : représentation graphique d'une fonction linéaire

Propriété :

La représentation graphique d’une fonction linéaire f : x → ax est une droite passant par l’origine et d’équation y = ax.

 

Remarque :

Pour la construire, il suffit de connaître un point (abscisse x et son image f(x) )

 

Définition :

a est le coefficient directeur de la droite d.

 

Propriété réciproque :

Toute droite passant par l’origine est la représentation graphique d’une fonction linéaire.

 

Cours : exemple