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2nde · Chapitre 4 · Fonctions

Fonctions affines et droites

30 exercices corrigés

1 Fonctions affines

Définition

Une fonction affine est définie sur \(\mathbb{R}\) par \(f(x) = mx + p\), où \(m\) et \(p\) sont deux réels.

  • \(m\) est le coefficient directeur (ou pente) ;
  • \(p\) est l'ordonnée à l'origine : \(f(0) = p\).

Cas particuliers : si \(p = 0\), \(f\) est linéaire ; si \(m = 0\), \(f\) est constante.

À retenir

La courbe d'une fonction affine est une droite. Elle coupe l'axe des ordonnées au point \((0 ; p)\).

−3 −2 −1 1 2 3 4 5 −2 −1 1 2 3 4 5 O +1 −1 b = 3 f(x) = 0,5x g(x) = −x + 3
Une fonction linéaire (en bleu) et une fonction affine de coefficient directeur −1 et d'ordonnée à l'origine 3 (en rouge).
Coefficient directeur

Quand \(x\) augmente de \(1\), \(f(x)\) augmente de \(m\). Pour deux points \(A(x_A ; y_A)\) et \(B(x_B ; y_B)\) de la droite (avec \(x_A \ne x_B\)) : \[m = \frac{y_B - y_A}{x_B - x_A}\]

2 Variations et signe

Variations

Si \(m > 0\), \(f\) est croissante ; si \(m < 0\), \(f\) est décroissante ; si \(m = 0\), elle est constante.

Signe de \(mx + p\)

(\(m \ne 0\)) : \(mx + p\) s'annule en \(x_0 = -\dfrac{p}{m}\). Il est du signe de \(m\) à droite de \(x_0\), et du signe contraire à gauche.

\(x\) \(-\infty\) \(-\dfrac{p}{m}\) \(+\infty\)
\(mx + p\) signe de \(-m\) \(0\) signe de \(m\)

3 Équation réduite d'une droite

À retenir

Dans un repère, toute droite non parallèle à l'axe des ordonnées a une équation réduite de la forme \(y = mx + p\). Une droite parallèle à l'axe des ordonnées a une équation de la forme \(x = c\).

Méthode — trouver l'équation de la droite \((AB)\)

Avec \(A(1 ; 3)\) et \(B(3 ; 7)\).

  1. Coefficient directeur : \(m = \dfrac{7 - 3}{3 - 1} = 2\).
  2. On écrit \(y = 2x + p\) et on utilise \(A\) : \(3 = 2 \times 1 + p\), donc \(p = 1\).
  3. Équation : \(y = 2x + 1\). On vérifie avec \(B\) : \(2 \times 3 + 1 = 7\) ✓

4 Positions relatives de deux droites

À retenir

Soit \(d_1 : y = m_1 x + p_1\) et \(d_2 : y = m_2 x + p_2\).

  • Si \(m_1 = m_2\), les droites sont parallèles (confondues si de plus \(p_1 = p_2\)).
  • Si \(m_1 \ne m_2\), elles sont sécantes : on trouve l'abscisse de leur point d'intersection en résolvant \(m_1 x + p_1 = m_2 x + p_2\).
Trois points alignés

\(A\), \(B\), \(C\) sont alignés si les droites \((AB)\) et \((AC)\) ont le même coefficient directeur.

Pour aller plus loin

Contenu facultatif, non exigible.

En 1re, tu apprendras à reconnaître deux droites perpendiculaires grâce au produit scalaire.


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