Fonctions linéaires et affines : tableau de valeurs et représentation graphique
🎯 L'essentiel en 30 secondes
-
Fonction affine :
f(x) = ax + b(droite non verticale)a= coefficient directeur (pente)b= ordonnée à l’origine (point où la droite coupe l’axe des y)
-
Fonction linéaire : cas particulier où
b = 0→f(x) = ax(droite passant par l’origine) -
Représentation graphique : toujours une droite
- Si
a > 0: droite montante - Si
a < 0: droite descendante - Si
a = 0: droite horizontale (fonction constante)
- Si
-
Tableau de valeurs : calcule
f(x)pour 2-3 valeurs dexpour tracer la droite -
Formule clé :
a = (f(x₂) - f(x₁)) / (x₂ - x₁)
💡 Le Concept Décrypté
Imagine que tu es en train de remplir une piscine avec un tuyau d’arrosage. Le débit d’eau est constant (par exemple, 5 litres par minute). Au début, la piscine est déjà à moitié pleine (100 litres).
- Le débit (5 L/min) : c’est le coefficient directeur (
a). Il te dit combien d’eau s’ajoute chaque minute. - Les 100 litres initiaux : c’est l’ordonnée à l’origine (
b). Même si tu n’ajoutes pas d’eau, il y en a déjà !
La quantité totale d’eau dans la piscine après x minutes est donc : f(x) = 5x + 100.
À quoi ça sert ?
- Prévoir la quantité d’eau à un moment donné (ex : après 30 min →
f(30) = 250 L). - Tracer un graphique pour visualiser l’évolution (une droite qui monte).
- Comparer deux situations (ex : deux piscines avec des débits différents).
En maths, les fonctions affines modélisent toutes les situations où une grandeur évolue de manière régulière (prix, distance, température…).
📐 La Méthode Pas-à-Pas
Exemple : Représenter graphiquement la fonction affine f(x) = 2x - 1.
Étape 1 : Identifier a et b
a = 2(coefficient directeur)b = -1(ordonnée à l’origine)
Étape 2 : Construire un tableau de valeurs
Choisis 3 valeurs simples pour x (par exemple : -1, 0, 1) et calcule f(x) :
x | f(x) = 2x - 1 | Calcul détaillé |
|---|---|---|
| -1 | f(-1) = 2*(-1) - 1 = -3 | 2*(-1) = -2 puis -2 -1 = -3 |
| 0 | f(0) = 2*0 - 1 = -1 | 2*0 = 0 puis 0 -1 = -1 |
| 1 | f(1) = 2*1 - 1 = 1 | 2*1 = 2 puis 2 -1 = 1 |
Étape 3 : Placer les points dans un repère
- Point A :
(-1 ; -3) - Point B :
(0 ; -1) - Point C :
(1 ; 1)
Étape 4 : Tracer la droite
- Relie les points avec une règle : tu obtiens une droite montante (car
a = 2 > 0). - La droite coupe l’axe des ordonnées (
y) en-1(valeur deb).
y
^
| C(1;1)
| /
| /
| /
| B(0;-1)
| /
| /
-------+----------> x
| A(-1;-3)
Étape 5 : Vérifier avec le coefficient directeur
- Pour passer de B
(0 ; -1)à C(1 ; 1):- On avance de
1enx(→) - On monte de
2eny(↑) cara = 2
- On avance de
❌ Le Piège du Prof
Erreur classique : Confondre b (ordonnée à l’origine) avec un point de la droite.
❌ Ce que fait l’élève :
- Pour
f(x) = 3x + 2, il place le point(2 ; 0)en pensant queb = 2est un point.
✅ Correction :
b = 2signifie que la droite coupe l’axe desyen(0 ; 2).- Pour trouver un point, il faut calculer
f(x)pour une valeur dex(ex :f(1) = 5→ point(1 ; 5)).
Pourquoi cette erreur ?
- Le cerveau associe naturellement
bà un point parce que c’est un nombre. Maisbest une valeur dey, pas un couple(x ; y)! - Astuce : Retiens que
best toujours sur l’axe desy(doncx = 0).
🛠️ Fiche Technique & Mots-clés
Définitions
- Fonction affine : Fonction de la forme
f(x) = ax + boùaetbsont des nombres réels. Sa représentation graphique est une droite. - Fonction linéaire : Cas particulier de fonction affine où
b = 0(f(x) = ax). Sa droite passe par l’origine(0 ; 0).
Formules clés
- Coefficient directeur (
a) :
a = (y₂ - y₁) / (x₂ - x₁)
- Mesure la **pente** de la droite.
- Si `a > 0` : droite montante.
- Si `a < 0` : droite descendante.
- **Ordonnée à l’origine** (`b`) : Valeur de `f(0)`. Point où la droite coupe l’axe des `y` : `(0 ; b)`.
### Méthode pour tracer une droite
1. Identifier `a` et `b` dans `f(x) = ax + b`.
2. Construire un **tableau de valeurs** avec 2-3 points.
3. Placer les points dans un repère.
4. Relier les points avec une règle.
### Mots-clés à retenir
- `fonction affine`, `fonction linéaire`, `coefficient directeur`, `ordonnée à l'origine`, `représentation graphique`.
### Règle d’or
> *Une fonction affine est une droite. Pour la tracer, 2 points suffisent… mais 3 points permettent de vérifier !*