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Mathématiques · 3AC · Semestre 2

Fonctions linéaires et affines 3AC : exercices corrigés

Cette série de maths 3AC du semestre 2 propose trois modèles de 12 exercices sur les fonctions linéaires et affines : calculer des images et des antécédents, trouver le coefficient d’une fonction linéaire, déterminer une fonction affine à partir de deux valeurs, traduire un pourcentage par une fonction linéaire, lire et tracer une représentation graphique, puis comparer des tarifs et modéliser des situations. Les graphiques sont tracés exactement. Chaque modèle a son énoncé et son corrigé détaillé en PDF.

Choisis ta série

3 modèles de 12 exercices différents sont disponibles, chacun avec son énoncé et son corrigé détaillé en PDF.

Modèle 1

Par MATHFJIB · Programme marocain, 3AC · Mis à jour le

Les 12 exercices corrigés du modèle 1

Exercice 1 · Application

Facile

Images et antécédents

On considère la fonction linéaire .

  1. Calculer et .
  2. Calculer l’antécédent de .
  3. Calculer l’antécédent de .
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 1

Correction expliquée

  1. et .
  2. , donc .
  3. , donc .

À retenir : L’image se calcule en remplaçant  ; l’antécédent s’obtient en résolvant une équation.

Exercice 2 · Application

Facile

Reconnaître une fonction

Dire si chaque fonction est linéaire, affine ou ni l’un ni l’autre.

Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 2

Correction expliquée

  1. Linéaire, de coefficient  ; elle est aussi affine, avec .
  2. Affine, avec et .
  3. Ni l’une ni l’autre : est au carré.
  4. Affine, avec et  : c’est une fonction constante.

À retenir : Une fonction affine s’écrit  ; elle est linéaire quand .

Exercice 3 · Application

Facile

Le coefficient d’une fonction linéaire

La fonction est linéaire et .

  1. Calculer son coefficient .
  2. Calculer .
  3. Calculer l’antécédent de .
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 3

Correction expliquée

  1. , donc et .
  2. .
  3. , donc .

À retenir : Une seule valeur suffit pour connaître une fonction linéaire : .

Exercice 4 · Application

Facile

Calculs avec une fonction affine

On considère la fonction affine .

  1. Calculer et .
  2. Calculer .
  3. Calculer l’antécédent de .
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 4

Correction expliquée

  1. et .
  2. .
  3. , donc .

À retenir : donne toujours le nombre d’une fonction affine.

Exercice 5 · Application

Intermédiaire

Déterminer une fonction affine

Déterminer la fonction affine dans chaque cas.

  1. et
  2. et
  3. Vérifier avec l’expression trouvée.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 5

Correction expliquée

  1. et , donc  : .
  2. et  : .
  3. .

À retenir : On calcule d’abord avec les deux valeurs, puis avec l’une d’elles.

Exercice 6 · Application

Intermédiaire

Pourcentages et fonctions

On traduit des évolutions de prix par des fonctions linéaires.

  1. Quelle fonction traduit une hausse de % ?
  2. Quelle fonction traduit une baisse de % ?
  3. Un article de DH augmente de %. Quel est son nouveau prix ?
  4. Après une baisse de %, on paie DH. Quel était le prix initial ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 6

Correction expliquée

  1. .
  2. .
  3. DH.
  4. , donc DH.

À retenir : Une hausse de % multiplie par  ; une baisse, par .

Exercice 7 · Application

Intermédiaire

Lire un graphique

On observe les droites qui représentent la fonction linéaire et la fonction affine .

Deux représentations graphiquesUn repère orthonormé portant la droite de f, qui passe par l’origine et par le point de coordonnées (2 ; 3), et celle de g, qui passe par (0 ; 4) et (4 ; 0).−2−112345−2−1123456Oxyfg
Deux représentations graphiques. La représentation d’une fonction linéaire passe par l’origine ; celle d’une fonction affine coupe l’axe des ordonnées en b.
  1. Lire et en déduire le coefficient de .
  2. Déterminer l’expression de .
  3. Lire l’antécédent de par , puis le vérifier par le calcul.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 7

Correction expliquée

  1. , donc et .
  2. La droite coupe l’axe des ordonnées en et descend de par unité : .
  3. On lit  ; en effet, donne .

À retenir : Sur un graphique, une image se lit sur l’axe des ordonnées, un antécédent sur l’axe des abscisses.

Exercice 8 · Application

Intermédiaire

Tracer deux représentations

On considère et .

  1. Calculer deux points de la représentation de .
  2. Calculer deux points de la représentation de .
  3. Tracer les deux droites dans un repère.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 8

Correction expliquée

  1. et  : les points et .
  2. et  : les points et .
  3. On relie les points de chaque fonction à la règle.
Les deux droites tracéesUn repère orthonormé portant la droite de f(x) = −0,5x, qui passe par l’origine et par (2 ; −1), et celle de g(x) = 2x − 3, qui passe par (0 ; −3) et (3 ; 3).−3−2−112345−4−3−2−11234Oxyfg
Les deux droites tracées. Pour tracer la représentation d’une fonction affine, deux points calculés suffisent.

À retenir : La représentation d’une fonction affine est une droite : deux points suffisent.

Exercice 9 · Application

Intermédiaire

Un tableau de proportionnalité

Le tableau donne une grandeur en fonction de  : pour , et , on a , et .

  1. Ce tableau est-il de proportionnalité ?
  2. Quelle fonction linéaire le traduit ?
  3. Calculer .
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 9

Correction expliquée

  1.  : oui.
  2. .
  3. .

À retenir : Une situation de proportionnalité se traduit par une fonction linéaire de coefficient le rapport constant.

Exercice 10 · Approfondissement

Difficile

Deux offres à comparer

Offre A : DH par séance. Offre B : abonnement de DH, puis DH par séance. On note le nombre de séances.

  1. Exprimer le prix de chaque offre en fonction de .
  2. Pour combien de séances les deux offres coûtent-elles le même prix ?
  3. Quelle offre choisir pour séances ? Pour  ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 10

Correction expliquée

  1. , fonction linéaire, et , fonction affine.
  2. , donc séances, pour DH.
  3. Pour séances : DH et DH, l’offre A. Pour  : DH et DH, l’offre B.

À retenir : Comparer deux offres, c’est chercher la valeur de où leurs prix s’égalent.

Exercice 11 · Approfondissement

Difficile

Le signe du coefficient

On considère .

  1. Quel est le signe de son coefficient ? Que peut-on en déduire ?
  2. Comparer et sans calcul, puis vérifier.
  3. Pour quelles valeurs de a-t-on  ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 11

Correction expliquée

  1. , négatif : la fonction est décroissante, ses images diminuent quand augmente.
  2. Comme et que est décroissante,  ; en effet, .
  3. , donc .

À retenir : Une fonction affine est croissante si est positif et décroissante si est négatif.

Exercice 12 · Approfondissement

Difficile

Le prix d’une course

Un taxi facture une prise en charge fixe et un prix par kilomètre. Une course de km coûte DH et une course de km coûte DH.

  1. Déterminer la fonction affine qui donne le prix en fonction de la distance .
  2. Que représentent les nombres et  ?
  3. Quelle distance peut-on parcourir avec DH ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 12

Correction expliquée

  1. et , donc  : .
  2. DH par kilomètre et DH de prise en charge.
  3. , donc km.

À retenir : Dans une situation, est le prix par unité et la part fixe.

Les 12 exercices corrigés du modèle 2

Exercice 1 · Application

Facile

Calculer des images

On considère . Calculer chaque image.

Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 1

Correction expliquée

  1. .
  2. .
  3. .
  4. .

À retenir : Pour une fonction linéaire, l’image est le produit du nombre par le coefficient.

Exercice 2 · Application

Facile

Chercher des antécédents

On considère . Calculer l’antécédent de chaque nombre.

Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 2

Correction expliquée

  1. , donc .
  2. , donc .
  3. , donc .

À retenir : Pour un antécédent, on résout l’équation nombre donné.

Exercice 3 · Application

Facile

Linéaire ou affine après calcul

Développer et réduire, puis dire si la fonction est linéaire ou affine.

Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 3

Correction expliquée

  1.  : affine, non linéaire.
  2.  : linéaire.
  3.  : linéaire.

À retenir : On réduit l’expression avant de reconnaître la forme ou .

Exercice 4 · Application

Intermédiaire

Une fonction linéaire par un point

La fonction linéaire vérifie .

  1. Calculer son coefficient.
  2. Calculer .
  3. Calculer l’antécédent de .
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 4

Correction expliquée

  1. , donc .
  2. .
  3. , donc .

À retenir : Le coefficient peut être une fraction : on la garde exacte pour les calculs.

Exercice 5 · Application

Intermédiaire

Une fonction affine par deux valeurs

La fonction affine vérifie et .

  1. Calculer .
  2. Calculer et écrire .
  3. Vérifier avec .
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 5

Correction expliquée

  1. .
  2. , donc  : .
  3. .

À retenir : Le coefficient d’une fonction affine se calcule comme une pente.

Exercice 6 · Application

Intermédiaire

Évolutions successives

On étudie des hausses et baisses successives.

  1. Par quel nombre multiplie-t-on un prix augmenté deux fois de % ?
  2. Que devient un prix de DH après ces deux hausses ?
  3. Une baisse de % suivie d’une hausse de % ramène-t-elle au prix initial ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 6

Correction expliquée

  1.  : une hausse de %.
  2. DH.
  3. Non : , soit une baisse de %.

À retenir : Des évolutions successives se composent en multipliant leurs coefficients.

Exercice 7 · Application

Intermédiaire

Lire une fonction affine

On observe la droite qui représente la fonction affine .

La droite d’une fonction affineUn repère orthonormé portant la droite de la fonction f, qui passe par les points de coordonnées (−1 ; −1), (0 ; 1) et (2 ; 5).−2−112345−3−2−1123456Oxyf
La droite d’une fonction affine. La droite de f coupe l’axe des ordonnées en 1 et monte de 2 quand x augmente de 1.
  1. Lire et .
  2. En déduire l’expression de .
  3. Lire l’antécédent de .
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 7

Correction expliquée

  1. et .
  2. et  : .
  3. On lit  ; en effet, .

À retenir : se lit à l’intersection avec l’axe des ordonnées : c’est .

Exercice 8 · Application

Intermédiaire

Des points sur la droite

On considère . Dire si chaque point est sur sa représentation graphique.

Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 8

Correction expliquée

  1.  : oui.
  2.  : oui.
  3. , et  : non.

À retenir : Un point est sur la représentation de quand .

Exercice 9 · Approfondissement

Difficile

Les accroissements

La fonction affine vérifie et .

  1. Montrer que .
  2. En déduire .
  3. Calculer .
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 9

Correction expliquée

  1. .
  2. , donc .
  3. , donc .

À retenir : Pour une fonction affine, l’accroissement de est proportionnel à celui de .

Exercice 10 · Approfondissement

Difficile

La facture d’eau

Une facture d’eau comprend DH d’abonnement et DH par mètre cube consommé.

  1. Écrire la fonction qui donne le montant en fonction du volume .
  2. Calculer le montant pour m³.
  3. Quel volume correspond à une facture de DH ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 10

Correction expliquée

  1. .
  2. DH.
  3. , donc m³.

À retenir : Une partie fixe plus une partie proportionnelle donne une fonction affine.

Exercice 11 · Approfondissement

Difficile

Deux cyclistes

Un cycliste roule à km/h. Un second part en même temps, km devant lui, à km/h. On note le temps en heures.

  1. Exprimer la distance parcourue par le premier en fonction de .
  2. Exprimer la position du second, mesurée depuis le départ du premier.
  3. Au bout de combien de temps le premier rattrape-t-il le second ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 11

Correction expliquée

  1.  : fonction linéaire.
  2.  : fonction affine.
  3. , donc heures, à km du départ.

À retenir : Deux mouvements réguliers se comparent comme deux fonctions affines.

Exercice 12 · Approfondissement

Difficile

Taxe puis promotion

Un prix hors taxe subit une taxe de %, puis le prix taxé est réduit de %.

  1. Écrire la fonction qui donne le prix taxé.
  2. Écrire la fonction qui donne le prix final.
  3. Calculer le prix final pour DH. Le prix final est-il le prix hors taxe ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 12

Correction expliquée

  1. .
  2. .
  3. DH : il est % plus bas que le prix hors taxe.

À retenir : On compose les coefficients multiplicateurs plutôt que d’additionner les pourcentages.

Les 12 exercices corrigés du modèle 3

Exercice 1 · Application

Facile

Compléter un tableau de valeurs

On considère .

  1. Calculer et .
  2. Calculer .
  3. Quel nombre a pour image  ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 1

Correction expliquée

  1. et .
  2. .
  3. , donc .

À retenir : Un tableau de valeurs se remplit image par image, en remplaçant .

Exercice 2 · Application

Facile

Trouver le coefficient

La fonction linéaire vérifie .

  1. Quelle est l’expression de  ?
  2. Quelle est l’image de  ?
  3. Quel nombre a pour image  ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 2

Correction expliquée

  1. , donc et .
  2. .
  3. , donc .

À retenir : Le coefficient d’une fonction linéaire est le quotient d’une image par son antécédent.

Exercice 3 · Application

Facile

Une fonction constante

On considère la fonction définie par .

  1. Calculer et .
  2. Quels nombres ont pour image  ?
  3. Le nombre a-t-il un antécédent ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 3

Correction expliquée

  1. et .
  2. Tous les nombres.
  3. Non : aucune image ne vaut .

À retenir : Une fonction constante est affine, de coefficient  : sa représentation est horizontale.

Exercice 4 · Application

Intermédiaire

Deux fonctions, une même valeur

On considère et .

  1. Pour quelle valeur de a-t-on  ?
  2. Quelle est la valeur commune ?
  3. Que représente le point  ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 4

Correction expliquée

  1. , donc et .
  2. et .
  3. Le point d’intersection des deux représentations graphiques.

À retenir : Résoudre , c’est trouver l’abscisse du point commun aux deux droites.

Exercice 5 · Application

Intermédiaire

Retrouver b

La fonction affine a pour coefficient et vérifie .

  1. Calculer et écrire .
  2. Calculer .
  3. Calculer l’antécédent de .
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 5

Correction expliquée

  1. , donc  : .
  2. .
  3. , donc .

À retenir : Le coefficient connu, une seule valeur suffit pour trouver .

Exercice 6 · Application

Intermédiaire

Le coefficient multiplicateur

On cherche le pourcentage d’évolution d’un prix.

  1. Un prix passe de DH à DH. Par combien est-il multiplié ?
  2. Un prix passe de DH à DH. Par combien est-il multiplié ?
  3. Quelle fonction linéaire traduit la première évolution ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 6

Correction expliquée

  1.  : une hausse de %.
  2.  : une baisse de %.
  3. .

À retenir : Le coefficient multiplicateur est le quotient du nouveau prix par l’ancien.

Exercice 7 · Application

Intermédiaire

Deux droites sécantes

On observe les représentations des fonctions et .

Deux droites sécantesUn repère orthonormé portant la droite de f, qui passe par l’origine et par (1 ; 1), et celle de g, qui passe par (0 ; 3) et (6 ; 0) ; elles se coupent au point de coordonnées (2 ; 2).−2−11234567−2−112345OxyfgK
Deux droites sécantes. Les deux représentations se coupent au point dont l’abscisse vérifie f(x) = g(x).
  1. Laquelle est la représentation d’une fonction linéaire ?
  2. Déterminer les expressions de et de .
  3. Calculer les coordonnées du point d’intersection .
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 7

Correction expliquée

  1. Celle de , qui passe par l’origine.
  2.  ; coupe l’axe des ordonnées en et descend de par unité : .
  3. , donc et  : .

À retenir : On lit les expressions sur le graphique, puis on calcule exactement l’intersection.

Exercice 8 · Approfondissement

Difficile

Sens de variation et signe

On considère .

  1. La fonction est-elle croissante ou décroissante ?
  2. Pour quelles valeurs de a-t-on  ?
  3. Comparer et .
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 8

Correction expliquée

  1. Décroissante, car son coefficient est négatif.
  2. , donc .
  3. et  : , comme le prévoit la décroissance.

À retenir : Le signe de donne le sens de variation ; une inéquation donne le signe de .

Exercice 9 · Approfondissement

Difficile

Une fonction affine par un tableau

Une fonction vérifie , et .

  1. Calculer et .
  2. La fonction peut-elle être affine ? Avec quel coefficient ?
  3. Déterminer son expression.
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 9

Correction expliquée

  1. et .
  2. Les deux quotients sont égaux : oui, avec .
  3. , donc  : .

À retenir : Une fonction est affine quand les accroissements de sont proportionnels à ceux de .

Exercice 10 · Approfondissement

Difficile

Trois formules d’abonnement

Un club propose : A, DH l’entrée ; B, DH par an puis DH l’entrée ; C, DH par an en accès libre. On note le nombre d’entrées par an.

  1. Exprimer le prix de chaque formule.
  2. Pour quel nombre d’entrées A et B coûtent-elles le même prix ? Et B et C ?
  3. Quelle formule choisir selon le nombre d’entrées ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 10

Correction expliquée

  1. , et .
  2. donne  ; donne .
  3. A pour moins de entrées, B entre et , C au-delà de .

À retenir : Pour comparer plusieurs offres, on cherche les valeurs où elles s’égalent deux à deux.

Exercice 11 · Approfondissement

Difficile

La longueur d’un ressort

Un ressort mesure cm à vide et cm avec une masse de g. Sa longueur est une fonction affine de la masse .

  1. Déterminer cette fonction.
  2. Quelle est sa longueur avec g ?
  3. Quelle masse donne une longueur de cm ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 11

Correction expliquée

  1. et  : .
  2. cm.
  3. , donc g.

À retenir : La longueur à vide est le nombre  ; l’allongement par gramme est le coefficient .

Exercice 12 · Approfondissement

Difficile

Celsius et Fahrenheit

La température en degrés Fahrenheit est donnée par , où est la température en degrés Celsius.

  1. Convertir °C en degrés Fahrenheit.
  2. Convertir degrés Fahrenheit en degrés Celsius.
  3. Pour quelle température les deux nombres sont-ils égaux ?
Voir la correctionMasquer la correction de l’exercice 12

Correction expliquée

  1. degrés Fahrenheit.
  2. , donc et °C.
  3. , donc et  : °C correspond à degrés Fahrenheit.

À retenir : Une conversion d’unités de température est une fonction affine.

Ce que vous allez travailler

  • Calculer une image et un antécédent
  • Déterminer une fonction linéaire par une valeur
  • Déterminer une fonction affine par deux valeurs
  • Traduire un pourcentage par une fonction linéaire
  • Lire et tracer la représentation graphique d’une fonction

Les erreurs à éviter

  • Confondre image et antécédent : l’image de est  ; un antécédent de est un nombre tel que .
  • Calculer le coefficient d’une fonction affine sans tenir compte de  : .
  • Traduire une baisse de % par la multiplication par  : on multiplie par .
  • Croire qu’une fonction affine a une représentation qui passe par l’origine : seule une fonction linéaire le fait.

Questions fréquentes

Quelle est la différence entre une fonction linéaire et une fonction affine ?

Une fonction linéaire s’écrit et traduit une situation de proportionnalité ; une fonction affine s’écrit . Une fonction linéaire est une fonction affine avec .

Comment trouver une fonction affine à partir de deux valeurs ?

On calcule , puis on trouve en remplaçant une des valeurs dans .

Comment traduire une augmentation en pourcentage par une fonction ?

Augmenter de %, c’est multiplier par  : la fonction linéaire donne le nouveau prix.

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