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VARIATIONS DUNE FONCTION

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Une fonction linéaire est une fonction affine particulière . Ces tableaux sont appelés tableaux de signes de f ( x ) = a x + b. Attention :.



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:

FONCTIONS AFFINES

1 ) DEFINITION D'UNE FONCTION AFFINE

Soit a et b deux réels.

Toute fonctio telle que f : x

a x + b est appelée fonction affine.

Son ensemble de définition est Df = IR

Ex : f : x - 3x + 1 est une fonction affine où a = - 3 et b = 1 Rem

Une fonction linéaire

est une fonction affine particulière . ( cas où b = 0 )

Ex : x

3 x

La fonction affine x

b ( cas où a = 0 ) est appelée fonction constante . Ex : x 5

2 ) REPRESENTATION GRAPHIQUE D'UNE FONCTION AFFINE

Dans un repère, la représentation graphique de la fonction affine f : x a x + b est une droite. y = a x + b est l'équation réduite de la droite. a est le coefficient directeur de la droite. b est l'ordonnée à l'origine

de la droite ( On a f ( 0 ) = b . La droite passe donc par le point B de coordonnées ( 0 ; b ) )

3 ) SENS DE VARIATION

Soit a et b deux réels et la fonction affine f définie sur IR par f : x a x + b si a > 0 alors f est strictement croissante sur IR si a < 0 alors f est strictement décroissante sur IR si a = 0 alors f est constante sur IR

Preuve :

Soit x

1 et x 2 deux réels tels que x 1 < x 2

Si a > 0

a x 1 < a x 2 a x 1 + b < a x2 + b f ( x 1 ) < f ( x 2 On en déduit que f est strictement croissante sur IR Si a < 0 a x 1 > a x 2 a x 1 + b > a x 2 + b f ( x 1 ) > f ( x 2 On en déduit que f est strictement décroissante sur IR

Si a = 0 alors f ( x

1 ) = b = f ( x 2 ) et donc f est constante. Ex : f : x 2

3 x - 4 est croissante sur IR car 2

3 > 0 g : x 2 - 2

7 x est décroissante sur IR car - 2

7 < 0

4 ) PROPORTIONNALITE DES ACCROISSEMENTS

Une fonctio est une fonction affine si, et seulement si , pour tous réels distincts x 1 et x 2 , on a : f (x 2 ) - f (x 1 ) x 2 - x 1 = a

Ce qui revient à dire que l'accroissement y de l'image est proportionnel à l'accroissement x de la variable et que le coefficient de

proportionnalité est a. 1 a

B ( 0 ; b )

i j d : y = a x + b Rem : Dans le cas d'une fonction linéaire, la droite d'équation y = ax passe par l'origine du repère. ( L'image est proportionnelle à la variable ) Dans le cas d'une fonction constante, la droite d'équation y = b est parallèle à l'axe des abscisses. ( L'image est constamment égale à b ) Toute droite non parallèle à l'axe des ordonnées représente une fonction affine.

Preuve :

Soit a et b deux réels et la fonction affine f définie sur IR par f : x a x + b

Pour tous réels distincts x

1 et x 2 on a : y = f (x 2 ) - f (x 1 ) = ( a x 2 + b ) - ( a x 1 + b ) = a ( x 2 - x 1 ) = a x Soit f une fonction telle que pour tous réels distincts x 1 et x 2 , f (x 2 ) - f (x 1 x 2 - x 1 = a En particulier pour tout réel x et pour le réel 0 , d'image f ( 0 ) = b , on obtient : f ( x ) - b = a ( x - 0 ) f ( x ) = a x + b

On en déduit que f est une fonction affine.

5 ) SIGNE DU BINOME ax + b ( a 0 )

Soit a et b deux réels et la fonction affine f définie sur IR par f : x a x + b

Si a > 0

x - - b a f - 0 +

Si a < 0

x - - b a f + 0 -

Pour résumer :

Ces tableaux sont appelés tableaux de signes de f ( x ) = a x + b

Attention

Il n'y a pas de rapport entre le tableau de signes et le tableau de variations d'une fonctio (une fonction croissante n'est pas

forcément positive) x - - b a f 0 - b a - b a f (x) > 0 ax + b > 0 ax > - b x > - b a x ] - b a f (x) > 0 ax + b > 0 ax > - b x < - b a x ] - ; - b a

Opposé

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