QCM : Fonctions affines et signes — 15 questions

Questions et réponses du QCM

1. Laquelle de ces expressions définit une fonction affine sur R\mathbb{R} ?

f(x)=1xf(x)=\frac{1}{x}
f(x)=x+2f(x)=\sqrt{x+2}
f(x)=3x−2f(x)=3x-2
f(x)=x2+1f(x)=x^2+1

$$f(x)=3x-2$$

Explication

Une fonction affine s’écrit sous la forme f(x)=ax+bf(x)=ax+b, avec aa et bb réels. Les autres expressions ne présentent pas cette forme générale.

2. Quelle affirmation décrit correctement les cas particuliers d’une fonction affine f(x)=ax+bf(x)=ax+b ?

Si a=0a=0, la fonction est linéaire, et si b=0b=0, elle est constante.
Si a=ba=b, la fonction est linéaire, et si a=−ba=-b, elle est constante.
Si b=0b=0, la fonction est linéaire, et si a=0a=0, elle est constante.
Si a=1a=1, la fonction est constante, et si b=1b=1, elle est linéaire.

Si $$b=0$$, la fonction est linéaire, et si $$a=0$$, elle est constante.

Explication

Lorsque b=0b=0, on obtient f(x)=axf(x)=ax, qui est une fonction linéaire, tandis que a=0a=0 donne f(x)=bf(x)=b, une fonction constante. Les autres associations confondent les rôles des paramètres.

3. Quelle courbe représente une fonction affine de la forme y=f(x)y=f(x) ?

Une droite non verticale
Une parabole non dégénérée
Une droite verticale
Un cercle non réduit à un point

Une droite non verticale

Explication

La représentation graphique d’une fonction affine est une droite non verticale, et toute droite non verticale définit une telle fonction. Une droite verticale ne donne pas une valeur unique de yy pour chaque abscisse.

4. Dans la représentation graphique de f(x)=ax+bf(x)=ax+b, quel paramètre décrit l’inclinaison de la droite ?

La valeur de f(0)f(0) uniquement
L’ordonnée à l’origine bb
L’abscisse à l’origine
Le coefficient directeur aa

Le coefficient directeur $$a$$

Explication

Le réel aa est le coefficient directeur et mesure l’inclinaison de la droite. Le réel bb correspond plutôt à sa position sur l’axe vertical, même s’il est égal à f(0)f(0).

5. Que représente le réel bb dans la fonction affine f(x)=ax+bf(x)=ax+b ?

L’abscisse du point d’intersection avec l’axe horizontal
La variation verticale correspondant à une unité horizontale
Le coefficient directeur de la droite
L’ordonnée à l’origine de la droite

L’ordonnée à l’origine de la droite

Explication

Le réel bb est l’ordonnée à l’origine, car f(0)=bf(0)=b et la droite passe par le point de coordonnées (0,b)(0,b). La variation verticale rapportée à la variation horizontale correspond au coefficient directeur aa.

6. Une fonction affine vérifie f(2)=5f(2)=5 et f(6)=13f(6)=13. Quel est son coefficient directeur ?

−2-2
88
22
12\frac{1}{2}

$$2$$

Explication

Le coefficient directeur vaut a=f(6)−f(2)6−2=13−54=2a=\frac{f(6)-f(2)}{6-2}=\frac{13-5}{4}=2. La valeur 88 représente la variation verticale, sans tenir compte du déplacement horizontal.

7. Pour tracer la droite représentative d’une fonction affine, comment obtient-on un second point après avoir placé l’ordonnée à l’origine ?

En résolvant une équation d’intersection avec une autre droite
En choisissant un point quelconque sans utiliser les paramètres
En utilisant le coefficient directeur pour déterminer un déplacement
En reportant une deuxième fois la même ordonnée sur l’axe vertical

En utilisant le coefficient directeur pour déterminer un déplacement

Explication

L’ordonnée à l’origine fournit un premier point, puis le coefficient directeur permet de calculer le déplacement vertical associé à un déplacement horizontal. Les autres méthodes ne permettent pas de construire systématiquement le second point à partir de la fonction.

8. Deux droites représentant ff et gg se coupent au point de coordonnées (x,y)(x,y). Comment détermine-t-on leur point d’intersection ?

On résout f(y)=g(y)f(y)=g(y) pour trouver l’ordonnée, puis on calcule un antécédent pour obtenir l’abscisse.
On prend l’ordonnée à l’origine de chaque droite et on choisit la plus grande comme abscisse.
On additionne les coefficients directeurs pour obtenir l’abscisse, puis on soustrait les ordonnées à l’origine.
On résout f(x)=g(x)f(x)=g(x) pour trouver l’abscisse, puis on calcule une image pour obtenir l’ordonnée.

On résout $$f(x)=g(x)$$ pour trouver l’abscisse, puis on calcule une image pour obtenir l’ordonnée.

Explication

L’égalité f(x)=g(x)f(x)=g(x) fournit l’abscisse commune du point d’intersection, puis l’ordonnée se calcule en évaluant l’une des fonctions en cette abscisse. Les autres procédés ne correspondent pas à la résolution de l’équation d’intersection.

9. Pour déterminer la fonction affine passant par les points de coordonnées (2;5)\left(2;5\right) et (6;13)\left(6;13\right), quelle démarche faut-il suivre ?

Calculer le coefficient directeur avec les deux points, puis déterminer bb par substitution
Calculer l’image de l’abscisse moyenne, puis choisir le coefficient directeur correspondant
Déterminer bb avec les deux points, puis calculer le coefficient directeur par substitution
Résoudre l’égalité des deux ordonnées, puis utiliser une seule coordonnée pour trouver bb

Calculer le coefficient directeur avec les deux points, puis déterminer $$b$$ par substitution

Explication

Le coefficient directeur se calcule à partir des deux points, puis la substitution de l’une de leurs coordonnées dans f(x)=ax+bf(x)=ax+b permet de trouver bb. Déterminer d’abord bb avec les deux points confond le rôle du coefficient directeur et celui de l’ordonnée à l’origine.

10. Pour trouver le point d’intersection des droites représentées par ff et gg, quelle procédure est correcte ?

Résoudre f(x)=g(x)f(x)=g(x) pour obtenir l’ordonnée, puis choisir une abscisse correspondante
Résoudre f(x)=g(x)f(x)=g(x) pour obtenir l’abscisse, puis calculer son image
Additionner les deux expressions, puis utiliser leur valeur commune comme coordonnée du point
Calculer directement f(0)f(0) et g(0)g(0) pour obtenir les coordonnées du point commun

Résoudre $$f(x)=g(x)$$ pour obtenir l’abscisse, puis calculer son image

Explication

L’équation f(x)=g(x)f(x)=g(x) fournit l’abscisse au point où les deux droites ont la même valeur, puis le calcul de l’image donne l’ordonnée. Résoudre cette équation ne donne donc pas directement l’ordonnée.

11. Qu’est-ce qui caractérise une fonction affine par morceaux ?

Elle associe à chaque intervalle une expression constante sans dépendre de la variable
Elle utilise une seule expression affine dont le coefficient change selon la valeur de l’image
Elle utilise plusieurs expressions affines, chacune étant associée à un intervalle du domaine
Elle alterne plusieurs expressions quadratiques définies sur des intervalles distincts

Elle utilise plusieurs expressions affines, chacune étant associée à un intervalle du domaine

Explication

Une fonction affine par morceaux est définie par plusieurs expressions affines, chacune valable sur un intervalle déterminé. Une variation du coefficient ne suffit pas à la caractériser si les expressions ne sont pas ainsi réparties sur des intervalles.

12. On définit une fonction par f(x)=2x+1f(x)=2x+1 pour x<3x<3 et f(x)=x−2f(x)=x-2 pour x≥3x\geq3. Quelle expression permet de calculer f(5)f(5) ?

L’expression x−2x-2, car 55 appartient à l’intervalle x≥3x\geq3
Les deux expressions, car elles doivent être additionnées pour x≥3x\geq3
L’expression 2x+12x+1, car elle est donnée en premier dans la définition
Aucune expression, car la valeur x=5x=5 dépasse la borne de séparation

L’expression $$x-2$$, car $$5$$ appartient à l’intervalle $$x\geq3$$

Explication

Comme 5≥35\geq3, il faut utiliser l’expression définie sur l’intervalle contenant cette valeur, soit x−2x-2. L’expression 2x+12x+1 ne s’applique qu’aux valeurs strictement inférieures à 33.

13. Quel est le domaine de définition de la fonction f(x)=2x+1x−4f(x)=\frac{2x+1}{x-4} ?

Les réels supérieurs ou égaux à 44, où le dénominateur est positif
Les réels compris entre −12-\frac{1}{2} et 44, où la fraction reste bornée
Tous les réels sauf 44, qui annule le dénominateur
Tous les réels sauf −12-\frac{1}{2}, qui annule le numérateur

Tous les réels sauf $$4$$, qui annule le dénominateur

Explication

Une fonction quotient n’est pas définie lorsque son dénominateur vaut zéro, ce qui donne ici x−4=0x-4=0, donc x=4x=4. Le zéro du numérateur n’interdit pas le calcul de la fraction.

14. Pour quelles valeurs de xx la fonction f(x)=3x−6f(x)=\sqrt{3x-6} est-elle définie ?

Pour tous les réels, car une racine carrée peut être calculée pour toute valeur réelle
Pour x≤2x\leq2, car le radicand doit être négatif ou nul
Pour x≥2x\geq2, car le radicand doit être positif ou nul
Pour x>2x>2, car le radicand doit être strictement positif

Pour $$x\geq2$$, car le radicand doit être positif ou nul

Explication

Le radicand doit vérifier 3x−6≥03x-6\geq0, d’où x≥2x\geq2. La valeur x=2x=2 est admise, car elle donne un radicand nul et une racine carrée définie.

15. Quelle méthode permet d’étudier le signe d’un produit ou d’un quotient de fonctions affines ?

Calculer une seule valeur de la variable, puis étendre son signe à l’ensemble du domaine
Repérer les zéros et les valeurs interdites, construire le tableau de signes, puis lire les intervalles solutions
Comparer les coefficients directeurs, puis déduire le signe sans tenir compte des zéros
Développer toutes les expressions, puis conserver les intervalles où chaque terme est positif

Repérer les zéros et les valeurs interdites, construire le tableau de signes, puis lire les intervalles solutions

Explication

Il faut identifier les zéros des facteurs et les valeurs interdites, organiser ces repères dans un tableau de signes, puis en déduire les intervalles recherchés. Une seule valeur testée ne suffit pas lorsque le signe peut changer aux zéros ou aux valeurs interdites.

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Qu'est-ce qu'une fonction affine ?

Une fonction définie sur R par f(x)=ax+b avec a,b réels.

Quand une fonction affine est-elle linéaire ?

Quand b=0 dans f(x)=ax+b.

Quand une fonction affine est-elle constante ?

Quand a=0 dans f(x)=ax+b.

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