QCM : Fonctions de référence et affine — 23 questions

Questions et réponses du QCM

1. Que signifie l’affirmation selon laquelle une fonction associe à chaque réel de son domaine une image unique ?

Chaque antécédent possède une seule image par la fonction.
Chaque réel du domaine doit avoir une image positive.
Chaque image possède un seul antécédent dans le domaine.
Chaque réel peut avoir plusieurs images selon la fonction.

Chaque antécédent possède une seule image par la fonction.

Explication

Une fonction attribue à chaque élément de son domaine un unique réel, appelé son image. En revanche, plusieurs antécédents différents peuvent avoir la même image, donc l’unicité ne porte pas sur les antécédents.

2. Lorsque l’expression d’une fonction n’indique pas son domaine de définition, quels réels faut-il retenir ?

Les réels pour lesquels l’expression possède une valeur réelle.
Les réels positifs pour lesquels l’expression est croissante.
Les réels dont l’image est différente de zéro.
Les entiers pour lesquels l’expression donne une valeur entière.

Les réels pour lesquels l’expression possède une valeur réelle.

Explication

Le domaine comprend les réels pour lesquels l’expression définissant la fonction existe dans les réels. Il ne dépend pas du fait que l’image soit positive, entière ou non nulle.

3. Comment caractérise-t-on la courbe représentative CfC_f d’une fonction ff ?

Elle regroupe les points M(f(x);x)M(f(x);x) pour les xx du domaine.
Elle regroupe les points dont l’ordonnée est indépendante de l’abscisse.
Elle regroupe les points M(x;f(x))M(x;f(x)) pour les xx du domaine.
Elle regroupe les points dont l’abscisse est égale à l’image obtenue.

Elle regroupe les points $$M(x;f(x))$$ pour les $$x$$ du domaine.

Explication

La courbe représentative est constituée des points dont l’abscisse est xx et l’ordonnée est f(x)f(x), avec xx appartenant au domaine. Inverser ces coordonnées ne décrit pas la courbe de la fonction donnée.

4. Pour f(x)=−4x+2f(x)=\frac{-4}{x+2}, lequel des deux points appartient à la courbe représentative de ff ?

Le point M(0;−2)M(0;-2), car f(0)=−2f(0)=-2.
Le point M(0;−2)M(0;-2), car son abscisse vaut f(0)f(0).
Le point N(1;3)N(1;3), car f(1)=3f(1)=3.
Le point N(1;3)N(1;3), car son ordonnée est différente de zéro.

Le point $$M(0;-2)$$, car $$f(0)=-2$$.

Explication

On calcule f(0)=−40+2=−2f(0)=\frac{-4}{0+2}=-2, donc l’ordonnée de MM correspond à l’image de son abscisse. Pour NN, on obtient f(1)=−43f(1)=\frac{-4}{3}, qui n’est pas égal à 33.

5. Quelle condition caractérise une fonction strictement croissante sur un intervalle ?

Si x1<x2x_1<x_2, alors f(x1)<f(x2)f(x_1)<f(x_2).
Si x1<x2x_1<x_2, alors f(x1)=f(x2)f(x_1)=f(x_2).
Si x1<x2x_1<x_2, alors f(x1)>f(x2)f(x_1)>f(x_2).
Si x1=x2x_1=x_2, alors f(x1)<f(x2)f(x_1)<f(x_2).

Si $$x_1<x_2$$, alors $$f(x_1)<f(x_2)$$.

Explication

Une fonction strictement croissante conserve l’ordre des abscisses : une abscisse plus grande donne une image plus grande. L’inégalité inversée caractérise la décroissance, tandis que l’égalité ne traduit pas une croissance stricte.

6. Une fonction vérifie x1<x2x_1<x_2 et f(x1)>f(x2)f(x_1)>f(x_2) pour tous les points d’un intervalle. Quelle propriété possède-t-elle sur cet intervalle ?

Elle est constante.
Elle est strictement croissante.
Elle est paire.
Elle est strictement décroissante.

Elle est strictement décroissante.

Explication

L’image diminue lorsque l’abscisse augmente, ce qui correspond à la définition d’une fonction strictement décroissante. Une fonction croissante présenterait l’inégalité dans le même sens que celle des abscisses.

7. Quelles conditions permettent d’affirmer qu’une fonction est paire ?

Son domaine contient des nombres opposés et f(x)=0f(x)=0.
Son domaine est symétrique par rapport à 00 et f(−x)=−f(x)f(-x)=-f(x).
Son domaine contient 00 et f(−x)=xf(-x)=x.
Son domaine est symétrique par rapport à 00 et f(−x)=f(x)f(-x)=f(x).

Son domaine est symétrique par rapport à $$0$$ et $$f(-x)=f(x)$$.

Explication

Une fonction paire doit avoir un domaine symétrique par rapport à l’origine et donner la même image à xx et à −x-x. La relation avec un signe moins caractérise la parité impaire, et la seule présence de nombres opposés ne suffit pas.

8. Quelle relation caractérise une fonction impaire lorsque son domaine est symétrique par rapport à 00 ?

Pour tout xx du domaine, f(−x)=f(x)f(-x)=f(x).
Pour tout xx du domaine, f(−x)=−f(x)f(-x)=-f(x).
Pour tout xx du domaine, f(−x)=0f(-x)=0.
Pour tout xx du domaine, f(x)=x2f(x)=x^2.

Pour tout $$x$$ du domaine, $$f(-x)=-f(x)$$.

Explication

Une fonction impaire associe à deux nombres opposés des images opposées, ce qui s’écrit f(−x)=−f(x)f(-x)=-f(x), avec un domaine symétrique par rapport à 00. La relation f(−x)=f(x)f(-x)=f(x) correspond à une fonction paire.

9. Quelle expression définit une fonction affine dont la courbe représentative n’est pas une droite verticale ?

f(x)=1xf(x)=\frac{1}{x}
f(x)=xf(x)=\sqrt{x}
f(x)=x2f(x)=x^2
f(x)=ax+bf(x)=ax+b

$$f(x)=ax+b$$

Explication

Une fonction affine s’écrit sous la forme f(x)=ax+bf(x)=ax+b et sa courbe est une droite non parallèle à l’axe des ordonnées. Une droite verticale ne représente pas une fonction affine, car elle ne fait pas correspondre une unique ordonnée à chaque abscisse.

10. Pour la fonction f(x)=−3x+5f(x)=-3x+5, quel est le sens de variation ?

Elle est strictement décroissante.
Elle est strictement croissante.
Elle change de variation en fonction de xx.
Elle est constante sur son domaine.

Elle est strictement décroissante.

Explication

Le coefficient directeur vaut a=−3<0a=-3<0, donc la fonction est strictement décroissante. La constante b=5b=5 déplace la droite, mais ne détermine pas son sens de variation.

11. Deux points distincts d’une droite affine sont A(2;5)A(2;5) et B(6;13)B(6;13). Quelle est la valeur de son coefficient directeur ?

12\frac{1}{2}
−2-2
22
88

$$2$$

Explication

Le coefficient directeur se calcule par a=yB−yAxB−xA=13−56−2=84=2a=\frac{y_B-y_A}{x_B-x_A}=\frac{13-5}{6-2}=\frac{8}{4}=2. La différence des ordonnées doit être divisée par la différence des abscisses, et non simplement soustraite.

12. Quel est le signe de −2x+6-2x+6 lorsque x<3x<3 ?

Il est nul.
Il est négatif.
Il dépend de la valeur précise de xx.
Il est positif.

Il est positif.

Explication

Le zéro de −2x+6-2x+6 est x=−6−2=3x=-\frac{6}{-2}=3. Comme le coefficient directeur est négatif, l’expression est positive avant ce zéro et négative après.

13. Quelle méthode permet d’établir correctement le signe d’un produit de facteurs affine ?

Étudier chaque facteur, ordonner ses zéros, puis appliquer la règle des signes.
Déterminer le signe du premier facteur et le conserver pour tout le produit.
Étudier le facteur dont le coefficient directeur a la plus grande valeur absolue.
Additionner les coefficients directeurs avant de déterminer un zéro commun.

Étudier chaque facteur, ordonner ses zéros, puis appliquer la règle des signes.

Explication

Le signe d’un produit dépend de chacun de ses facteurs : il faut donc étudier leurs signes, classer leurs zéros, puis combiner les résultats. Le signe d’un seul facteur ne permet pas de conclure sur le produit entier.

14. Quelle propriété décrit correctement la fonction carrée f(x)=x2f(x)=x^2 ?

Elle est impaire et décroît sur [0;+∞[[0;+\infty[.
Elle décroît sur ]−∞;0]]-\infty;0] puis croît sur [0;+∞[[0;+\infty[.
Elle est définie sur [0;+∞[[0;+\infty[ et croît sur cet intervalle.
Elle croît strictement sur tout R\mathbb{R}.

Elle décroît sur $$]-\infty;0]$$ puis croît sur $$[0;+\infty[$$.

Explication

La fonction carrée est paire, décroissante avant zéro et croissante après zéro. Elle ne croît donc pas sur tout R\mathbb{R}, contrairement à la fonction cube.

15. Quelle affirmation caractérise la fonction cube f(x)=x3f(x)=x^3 ?

Elle est définie sur [0;+∞[[0;+\infty[ et toujours positive.
Elle est impaire et décroît sur chacun des deux intervalles de son domaine.
Elle est paire et décroît sur ]−∞;0]]-\infty;0].
Elle est impaire et strictement croissante sur R\mathbb{R}.

Elle est impaire et strictement croissante sur $$\mathbb{R}$$.

Explication

La fonction cube est définie sur R\mathbb{R}, impaire et strictement croissante. La parité paire et les variations en deux intervalles caractérisent plutôt la fonction carrée.

16. Pour quelle raison la fonction racine carrée f(x)=xf(x)=\sqrt{x} n’est-elle pas définie lorsque x<0x<0 dans les nombres réels ?

Parce qu’elle est décroissante pour les nombres négatifs.
Parce qu’elle prend des valeurs négatives après zéro.
Parce que sa formule contient un dénominateur nul.
Parce que son domaine réel est [0;+∞[[0;+\infty[.

Parce que son domaine réel est $$[0;+\infty[$$.

Explication

Dans les nombres réels, la racine carrée est définie sur [0;+∞[[0;+\infty[, et ses valeurs sont positives ou nulles. Les nombres négatifs ne peuvent donc pas être utilisés comme antécédents dans cette fonction réelle.

17. Sur quels intervalles la fonction inverse f(x)=1xf(x)=\frac{1}{x} est-elle strictement décroissante ?

Sur ]−∞;0[]-\infty;0[ seulement.
Sur R\mathbb{R} tout entier.
Sur ]−∞;0[]-\infty;0[ et ]0;+∞[]0;+\infty[.
Sur [0;+∞[[0;+\infty[ et ]−∞;0]]-\infty;0].

Sur $$]-\infty;0[$$ et $$]0;+\infty[$$.

Explication

La fonction inverse est définie sur R∗\mathbb{R}^* et elle est strictement décroissante sur chacun des deux intervalles séparés par zéro. Elle n’est pas définie en zéro, ce qui empêche de parler d’une variation sur tout R\mathbb{R}.

18. Quelle expression donne la valeur de ∣−7∣|-7| ?

-7
7
-49
0

7

Explication

Comme −7-7 est négatif, sa valeur absolue est l’opposé de ce nombre, donc ∣−7∣=7|-7|=7. La réponse −7-7 confond le nombre négatif avec sa distance à zéro.

19. Laquelle de ces propriétés décrit correctement la fonction valeur absolue ?

Elle est croissante sur l’ensemble des nombres réels.
Elle est décroissante sur l’ensemble des nombres réels.
Elle est croissante sur ]−∞;0]]-\infty;0] et décroissante sur [0;+∞[[0;+\infty[.
Elle est décroissante sur ]−∞;0]]-\infty;0] et croissante sur [0;+∞[[0;+\infty[.

Elle est décroissante sur $$]-\infty;0]$$ et croissante sur $$[0;+\infty[$$.

Explication

La valeur absolue diminue jusqu’à zéro lorsque xx augmente sur la partie négative, puis augmente lorsque xx devient positif. Elle n’est donc pas croissante sur tout l’ensemble des réels.

20. Quelles sont les solutions de l’équation ∣x∣=5|x|=5 ?

x=0x=0 ou x=5x=5
L’équation n’a pas de solution
x=−5x=-5 ou x=5x=5
x=−5x=-5 uniquement

$$x=-5$$ ou $$x=5$$

Explication

Un nombre de valeur absolue 55 peut être situé à distance 55 de zéro, à gauche ou à droite, ce qui donne x=−5x=-5 et x=5x=5. La valeur 00 correspond à une valeur absolue nulle et ne convient pas ici.

21. Quelle inégalité équivaut à ∣x∣<3|x|<3 ?

x≤−3x\leq -3 ou x≥3x\geq 3
−3<x<3-3<x<3
x<−3x<-3 ou x>3x>3
−3≤x≤3-3\leq x\leq 3

$$-3<x<3$$

Explication

L’inégalité ∣x∣<3|x|<3 signifie que la distance de xx à zéro est inférieure à 33, donc xx appartient à l’intervalle ouvert ]−3;3[]-3;3[. L’intervalle fermé inclurait à tort les valeurs dont la valeur absolue vaut 33.

22. Pour quelle valeur de xx, avec 0<x<10<x<1, l’ordre correct est-il x>x>x2\sqrt{x}>x>x^2 ?

x=2x=2
x=0x=0
x=1x=1
x=14x=\frac{1}{4}

$$x=\frac{1}{4}$$

Explication

Lorsque 0<x<10<x<1, on a bien x>x>x2\sqrt{x}>x>x^2; 14\frac{1}{4} appartient à cet intervalle. Pour x>1x>1, l’ordre s’inverse, tandis que 00 et 11 donnent des égalités.

23. Quelle est la valeur de (−6)2\sqrt{(-6)^2} ?

6
-36
-6
36

6

Explication

La règle x2=∣x∣\sqrt{x^2}=|x| donne ici (−6)2=∣−6∣=6\sqrt{(-6)^2}=|-6|=6. La réponse −6-6 oublie que la racine carrée principale est positive ou nulle.

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Qu'est-ce qu'une fonction f en mathématiques ?

Une fonction f associe à chaque réel x de Df un unique réel appelé image f(x).

Quel est le domaine de définition par défaut d'une fonction f ?

Le domaine est l'ensemble des réels x pour lesquels f(x) existe.

Quel est le domaine de définition de la fonction g(x)=x2x−1g(x)=\frac{x^2}{x-1} ?

Le domaine est R∖{1}\mathbb{R}\setminus\{1\}.

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