Proportionnalité et fonctions

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Toutes les leçons du chapitre, prêtes pour le papier. Les séries d'exercices sont notées A, B, C… et corrigées à la fin.

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1. Taux unitaires : prix unitaire, vitesse

Échauffement

Trois questions rapides sur des leçons déjà vues.

Découvrir

4 billets coûtent 20 €. Comment décrire le prix ?

  1. 5 € par billet
  2. 0,2 € par billet

L'idée clé

Une grandeur quotient donne la quantité pour une unité.

Une grandeur quotient est le quotient de deux grandeurs : euros par kilogramme, kilomètres par heure. Vitesse =distancedureˊe= \dfrac{\text{distance}}{\text{durée}}. On compare des prix en ramenant à une unité.

Exemple corrigé

150 km en 3 heures.

50 km/h
150 ÷ 3.
En 5 h : 5×50=2505 \times 50 = 250 km
On utilise la vitesse.

À toi, guidé

À toi : 6 stylos coûtent 9 €. Quel est le prix par stylo, en euros ?

1,51{,}5
9 ÷ 6.

Entraînement ★

  1. 4 kg de pommes coûtent 20 €. Quel est le prix au kilogramme (en euros) ?
  2. 3 kg de pommes coûtent 27 €. Quel est le prix au kilogramme (en euros) ?
  1. Une voiture parcourt 175 km en 5 heures à vitesse constante. Quelle distance parcourt-elle en 9 heures ?

Attention !

Entraînement ★★

  1. Le magasin A vend 2 cahiers pour 8 €. Le magasin B en vend 11 pour 66 €. Quel est le prix le plus bas par cahier (en euros) ?
  2. Le magasin A vend 6 cahiers pour 24 €. Le magasin B en vend 10 pour 90 €. Quel est le prix le plus bas par cahier (en euros) ?
  1. Problème final. Mia court 5 km en 30 minutes, à allure régulière.

Bilan

Trois questions pour vérifier que c'est acquis.

  1. 4 kg de pommes coûtent 20 €. Quel est le prix au kilogramme (en euros) ?
  2. 3 kg de pommes coûtent 27 €. Quel est le prix au kilogramme (en euros) ?
  3. 8 kg de pommes coûtent 72 €. Quel est le prix au kilogramme (en euros) ?

Fiche résumé

Grandeurs quotients

  • Quantité pour une unité.
  • On divise par le nombre d'unités.

Attention : demande-toi « par quoi ».

2. Augmentations et diminutions en pourcentage : taxes, pourboires, remises

Échauffement

Trois questions rapides sur des leçons déjà vues.

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Un manteau à 60 € est soldé à −10 %. Combien paies-tu ?

  1. 54 €
  2. 50 €

L'idée clé

Augmenter : on ajoute. Diminuer : on retire, toujours un pourcentage de la valeur de départ.

Augmenter de t %t\,\% revient à multiplier par 1+t1001 + \dfrac{t}{100} ; diminuer de t %t\,\% à multiplier par 1−t1001 - \dfrac{t}{100}. Taux d'évolution = variation ÷ valeur de départ.

Exemple corrigé

Un prix passe de 40 € à 46 €.

66
Variation.
0,150{,}15 : une hausse de 15 %
6 ÷ 40.

À toi, guidé

À toi : 80 € plus 5 % de taxe. Quel est le total ?

8484
80 × 1,05.

Entraînement ★

  1. Le prix d'un blouson à 160 € augmente de 40 %. Quel est son nouveau prix (en euros) ?
  2. Le prix d'un blouson à 300 € augmente de 20 %. Quel est son nouveau prix (en euros) ?
  1. Un jeu à 320 € est soldé à −35 %-35\,\%. Quel est son prix soldé (en euros) ?

Attention !

Entraînement ★★

  1. Une ville passe de 280 à 518 habitants. De quel pourcentage a-t-elle grandi ?
  2. Une ville passe de 260 à 468 habitants. De quel pourcentage a-t-elle grandi ?
  1. Problème final. Un repas coûte 120 €. Une taxe de 10 % s'applique et tu laisses un pourboire de 20 % sur le prix hors taxe.

Bilan

Trois questions pour vérifier que c'est acquis.

  1. Le prix d'un blouson à 160 € augmente de 40 %. Quel est son nouveau prix (en euros) ?
  2. Le prix d'un blouson à 300 € augmente de 20 %. Quel est son nouveau prix (en euros) ?
  3. Le prix d'un blouson à 60 € augmente de 60 %. Quel est son nouveau prix (en euros) ?

Fiche résumé

Évolutions

  • Valeur finale = valeur de départ × coefficient.
  • Taux = variation ÷ départ.

Attention : la base est la valeur de départ.

3. Qu'est-ce qu'une fonction : une image pour chaque antécédent

Échauffement

Trois questions rapides sur des leçons déjà vues.

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Un distributeur : on appuie sur un bouton et on obtient un en-cas. Le bouton B4 donne parfois des chips, parfois un biscuit. Quel est le problème ?

  1. Un même bouton donne deux résultats différents
  2. Deux boutons peuvent donner le même en-cas

L'idée clé

Une fonction associe à chaque nombre une seule image.

Une fonction associe à chaque valeur de xx une seule image. Plusieurs valeurs peuvent avoir la même image. Sur un graphique, une droite verticale coupe la courbe d'une fonction au plus une fois.

Exemple corrigé

(1;5),(2;5),(3;7)(1 ; 5), (2 ; 5), (3 ; 7) et (1;5),(1;6),(2;7)(1 ; 5), (1 ; 6), (2 ; 7).

Le premier : une fonction.
Chaque valeur une seule fois.
Le second : pas une fonction.
1 a pour images 5 et 6.

À toi, guidé

À toi : la règle « tripler, puis retirer 4 ». Quelle est l'image de 5 ?

1111
15 − 4.

Entraînement ★

  1. Un tableau associe des valeurs xx à des valeurs yy : (x;y)=(5;1),(5;2),(9;3)(x ; y) = (5 ; 1), (5 ; 2), (9 ; 3). yy est-il une fonction de xx ?
    1. Non : la valeur 5 a deux images différentes
    2. Oui : chaque valeur a une image
    3. Oui : les images sont toutes différentes
  2. Un tableau associe des valeurs xx à des valeurs yy : (x;y)=(4;1),(4;2),(6;3)(x ; y) = (4 ; 1), (4 ; 2), (6 ; 3). yy est-il une fonction de xx ?
    1. Non : la valeur 4 a deux images différentes
    2. Oui : chaque valeur a une image
    3. Oui : les images sont toutes différentes
  1. Un tableau associe des valeurs xx à des valeurs yy : (x;y)=(1;5),(5;5),(9;5)(x ; y) = (1 ; 5), (5 ; 5), (9 ; 5). yy est-il une fonction de xx ?
    1. Oui : chaque valeur a une seule image
    2. Non : l'image 5 se répète
    3. Non : une fonction a besoin d'une formule

Attention !

Entraînement ★★

  1. Règle d'une fonction : multiplier par 6, puis ajouter 6. Quel antécédent a pour image 24 ?
  2. Règle d'une fonction : multiplier par 4, puis ajouter 9. Quel antécédent a pour image 21 ?

Bilan

Trois questions pour vérifier que c'est acquis.

  1. Un tableau associe des valeurs xx à des valeurs yy : (x;y)=(5;1),(5;2),(9;3)(x ; y) = (5 ; 1), (5 ; 2), (9 ; 3). yy est-il une fonction de xx ?
    1. Non : la valeur 5 a deux images différentes
    2. Oui : chaque valeur a une image
    3. Oui : les images sont toutes différentes
  2. Un tableau associe des valeurs xx à des valeurs yy : (x;y)=(4;1),(4;2),(6;3)(x ; y) = (4 ; 1), (4 ; 2), (6 ; 3). yy est-il une fonction de xx ?
    1. Non : la valeur 4 a deux images différentes
    2. Oui : chaque valeur a une image
    3. Oui : les images sont toutes différentes
  3. Un tableau associe des valeurs xx à des valeurs yy : (x;y)=(2;1),(2;2),(8;3)(x ; y) = (2 ; 1), (2 ; 2), (8 ; 3). yy est-il une fonction de xx ?
    1. Non : la valeur 2 a deux images différentes
    2. Oui : chaque valeur a une image
    3. Oui : les images sont toutes différentes

Fiche résumé

Fonctions

  • Une seule image pour chaque valeur.
  • Plusieurs antécédents possibles.

Attention : deux images pour une valeur : ce n'est pas une fonction.

4. Notation f(x) : calculer et lire une image

Échauffement

Trois questions rapides sur des leçons déjà vues.

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f(x)=x+5f(x) = x + 5 est une règle : elle prend un nombre et ajoute 5. Que signifie f(2)f(2) ?

  1. L'image de 2 : 77
  2. ff multiplié par 2

L'idée clé

On note f(x)f(x) l'image de xx par ff.

f(a)f(a) est l'image de aa par ff. On remplace chaque xx par (a)(a), avec des parenthèses. Si f(a)=bf(a) = b, aa est un antécédent de bb. Sur la courbe, f(a)f(a) est l'ordonnée du point d'abscisse aa.

Exemple corrigé

f(x)=3x2−xf(x) = 3x^2 - x. Calcule f(−2)f(-2).

f(−2)=3(−2)2−(−2)f(-2) = 3(-2)^2 - (-2)
On remplace chaque x par (−2).
=3×4+2= 3 \times 4 + 2
(−2)² = 4, et soustraire −2 ajoute 2.
=14= 14
On calcule.

À toi, guidé

À toi : f(x)=2x2+1f(x) = 2x^2 + 1.

f(−3)=2(−3)2+1f(-3) = 2(-3)^2 + 1
On remplace x par (−3).
f(−3)=19f(-3) = 19
(−3)² = 9, puis 2 × 9 + 1.

Entraînement ★

  1. f(x)=2x2+3f(x) = 2x^2 + 3. Calcule f(−3)f(-3).
  2. f(x)=4x2+8f(x) = 4x^2 + 8. Calcule f(−2)f(-2).
  3. f(x)=4x2+2f(x) = 4x^2 + 2. Calcule f(−5)f(-5).
  4. f(x)=5x2+5f(x) = 5x^2 + 5. Calcule f(−4)f(-4).
  5. f(x)=3x2+3f(x) = 3x^2 + 3. Calcule f(−4)f(-4).

Attention !

Entraînement ★★

  1. f(x)=x2+3f(x) = x^2 + 3. Calcule f(2+3)f(2 + 3).
  2. f(x)=x2+2f(x) = x^2 + 2. Calcule f(4+4)f(4 + 4).
  3. f(x)=x2+7f(x) = x^2 + 7. Calcule f(4+1)f(4 + 1).
  4. f(x)=x2+3f(x) = x^2 + 3. Calcule f(3+3)f(3 + 3).
  1. Voici la courbe de y=f(x)y = f(x). Touche le point de la courbe qui montre f(2)f(2).
  2. Voici la courbe de y=f(x)y = f(x). Touche le point de la courbe qui montre f(2)f(2).

Bilan

Trois questions pour vérifier que c'est acquis.

  1. f(x)=x2+3f(x) = x^2 + 3. Calcule f(2+3)f(2 + 3).
  2. f(x)=x2+2f(x) = x^2 + 2. Calcule f(4+4)f(4 + 4).
  3. f(x)=x2+7f(x) = x^2 + 7. Calcule f(4+1)f(4 + 1).

Fiche résumé

Image et antécédent

  • f(a)f(a) est l'image de aa.
  • Remplace xx par (a)(a), avec des parenthèses.

Attention : f(a+b)f(a + b) n'est pas f(a)+f(b)f(a) + f(b).