QCM : Généralités sur les fonctions — 17 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle propriété caractérise une fonction réelle lorsqu’elle associe des valeurs à des nombres autorisés ?

Elle associe à chaque nombre réel une unique valeur autorisée
Elle associe à chaque valeur autorisée un unique nombre réel
Elle associe à chaque valeur autorisée plusieurs nombres réels possibles
Elle associe des valeurs autorisées uniquement à des nombres entiers

Elle associe à chaque valeur autorisée un unique nombre réel

Explication

Une fonction attribue à chaque valeur de son domaine une image réelle unique. L’existence de plusieurs images pour une même valeur d’entrée ne respecte pas cette définition.

2. Quel prix correspond à l’achat de 6 places selon la fonction d’abonnement f(x)=12,50x+20f(x)=12,50x+20 ?

102,50 €
87,50 €
75 €
95 €

95 €

Explication

En remplaçant xx par 6, on obtient f(6)=12,50×6+20=95f(6)=12,50\times6+20=95. Le nombre 6 représente les places achetées, tandis que 95 représente le prix payé.

3. Si f(4)=70f(4)=70, quelle affirmation décrit correctement les rôles de ces deux nombres ?

70 et 4 sont deux images différentes par la fonction
4 est l’image de 70 et 70 est un antécédent de 4
4 et 70 sont deux antécédents associés à la même valeur
70 est l’image de 4 et 4 est un antécédent de 70

70 est l’image de 4 et 4 est un antécédent de 70

Explication

L’écriture f(4)=70f(4)=70 signifie que la valeur d’entrée 4 a pour image 70. Ainsi, 4 est un antécédent de 70, et non l’inverse.

4. Que représente l’ensemble de définition DfD_f d’une fonction ?

L’ensemble des images obtenues par la fonction
L’ensemble des résultats qui valent zéro pour la fonction
L’ensemble des réels qui possèdent plusieurs antécédents
L’ensemble des réels pour lesquels la fonction est définie

L’ensemble des réels pour lesquels la fonction est définie

Explication

L’ensemble DfD_f regroupe les valeurs réelles autorisées comme entrées de la fonction. Il ne correspond pas à l’ensemble des images, qui contient les valeurs produites.

5. Si aDfa\in D_f et f(a)=bf(a)=b, quel terme désigne correctement le nombre bb ?

L’image de aa par la fonction
L’antécédent de aa par la fonction
L’ensemble de définition de la fonction
La variable interdite de la fonction

L’image de $$a$$ par la fonction

Explication

Dans l’égalité f(a)=bf(a)=b, la valeur obtenue bb est l’image de l’entrée aa. L’antécédent de bb est au contraire le nombre aa.

6. Si aDfa\in D_f et f(a)=bf(a)=b, que représente le nombre aa ?

L’image de bb par la fonction
Une image indépendante de toute entrée
Un élément exclu de l’ensemble de définition
Un antécédent de bb par la fonction

Un antécédent de $$b$$ par la fonction

Explication

L’égalité f(a)=bf(a)=b indique que aa produit la valeur bb ; aa est donc un antécédent de bb. L’image associée à aa est bb, et non l’inverse.

7. Quel est l’ensemble de définition de la fonction f(x)=3x4f(x)=\frac{3}{x-4} ?

Df=R{3}D_f=\mathbb{R}\setminus\{3\}
Df=R{0}D_f=\mathbb{R}\setminus\{0\}
Df=R{4}D_f=\mathbb{R}\setminus\{-4\}
Df=R{4}D_f=\mathbb{R}\setminus\{4\}

$$D_f=\mathbb{R}\setminus\{4\}$$

Explication

Le dénominateur x4x-4 doit être différent de zéro, ce qui exclut x=4x=4. Toutes les autres valeurs réelles appartiennent donc à l’ensemble de définition.

8. Comment calcule-t-on l’image d’un nombre par une expression algébrique définissant une fonction ?

On cherche les valeurs de xx qui rendent l’expression nulle
On pose l’expression égale au nombre donné puis on résout l’équation
On remplace xx par ce nombre puis on effectue les calculs
On remplace la valeur donnée par f(x)f(x) puis on simplifie

On remplace $$x$$ par ce nombre puis on effectue les calculs

Explication

Calculer une image consiste à substituer le nombre donné à la variable xx, puis à calculer l’expression obtenue. Résoudre une équation correspond plutôt à la recherche d’un antécédent.

9. Pour f(x)=5xx2f(x)=5x-x^2, quelle est l’image de 13\frac{1}{3} ?

49\frac{4}{9}
149\frac{14}{9}
169\frac{16}{9}
53\frac{5}{3}

$$\frac{14}{9}$$

Explication

En substituant x=13x=\frac{1}{3}, on obtient 5×13(13)2=15919=1495\times\frac{1}{3}-\left(\frac{1}{3}\right)^2=\frac{15}{9}-\frac{1}{9}=\frac{14}{9}. Le nombre 13\frac{1}{3} est l’antécédent utilisé, et non l’image.

10. Quelle équation faut-il résoudre pour déterminer les antécédents de 0 par f(x)=5xx2f(x)=5x-x^2 ?

5xx2=15x-x^2=1, soit x(5x)=1x(5-x)=1
5xx2=55x-x^2=5, soit x(4x)=5x(4-x)=5
5xx2=05x-x^2=0, soit x(5x)=0x(5-x)=0
5xx2=x5x-x^2=x, soit x(4x)=0x(4-x)=0

$$5x-x^2=0$$, soit $$x(5-x)=0$$

Explication

Chercher les antécédents de 0 revient à imposer que l’image soit égale à 0, donc à résoudre 5xx2=05x-x^2=0. La factorisation correcte est x(5x)=0x(5-x)=0.

11. Quels sont les antécédents de 0 par la fonction f(x)=5xx2f(x)=5x-x^2 ?

1 et 5
0 et 4
0 et 5
1 et 4

0 et 5

Explication

La factorisation x(5x)=0x(5-x)=0 donne les solutions x=0x=0 ou x=5x=5. Ces deux nombres sont donc les antécédents de 0 par la fonction.

12. Dans le tableau de valeurs de la fonction gg, que peut-on affirmer si g(5)=3g(5)=3 et si les antécédents de 22 sont 00 et 1010 ?

55 est l’image de 33, tandis que 22 et 1010 sont les antécédents de 00.
33 est l’antécédent de 55, tandis que 00 et 1010 sont les images de 22.
33 est l’image de 55, tandis que 00 et 1010 sont les antécédents de 22.
55 est l’antécédent de 33, tandis que 00 et 22 sont les images de 1010.

$$3$$ est l’image de $$5$$, tandis que $$0$$ et $$10$$ sont les antécédents de $$2$$.

Explication

La relation g(5)=3g(5)=3 signifie que 33 est l’image de 55, tandis que g(0)=2g(0)=2 et g(10)=2g(10)=2 font de 00 et 1010 les antécédents de 22. La confusion fréquente consiste à inverser les rôles de l’image et de l’antécédent.

13. Laquelle décrit correctement la courbe représentative CfC_f d’une fonction ff ?

Elle regroupe les points (x;y)(x;y) tels que yy appartient à DfD_f et x=f(y)x=f(y).
Elle regroupe les points (x;y)(x;y) tels que xx et yy appartiennent tous deux à DfD_f.
Elle regroupe les points (x;y)(x;y) tels que x=f(y)x=f(y) pour chaque réel yy choisi.
Elle regroupe les points (x;y)(x;y) tels que xx appartient à DfD_f et y=f(x)y=f(x).

Elle regroupe les points $$(x;y)$$ tels que $$x$$ appartient à $$D_f$$ et $$y=f(x)$$.

Explication

Par définition, CfC_f est l’ensemble des points (x;y)(x;y) pour lesquels xx appartient au domaine DfD_f et y=f(x)y=f(x). L’appartenance de l’ordonnée au domaine ou l’égalité x=f(y)x=f(y) ne définit pas cette courbe.

14. Sur la courbe représentative d’une fonction, que représentent respectivement l’abscisse et l’ordonnée d’un point ?

L’abscisse est l’image et l’ordonnée est l’antécédent.
L’abscisse est le domaine et l’ordonnée est la fonction.
L’abscisse est la fonction et l’ordonnée est le domaine.
L’abscisse est l’antécédent et l’ordonnée est l’image.

L’abscisse est l’antécédent et l’ordonnée est l’image.

Explication

Pour un point de la courbe, la valeur horizontale est l’antécédent, tandis que la valeur verticale est son image par la fonction. Intervertir ces deux rôles conduit à lire l’image et l’antécédent dans le mauvais sens.

15. Pour vérifier qu’un point (a;b)(a;b) appartient à la courbe représentative CfC_f, quelle condition faut-il tester ?

Vérifier que f(b)=af(b)=a.
Vérifier que a=f(a)a=f(a).
Vérifier que b=f(b)b=f(b).
Vérifier que f(a)=bf(a)=b.

Vérifier que $$f(a)=b$$.

Explication

Un point (a;b)(a;b) appartient à CfC_f lorsque son ordonnée est l’image de son abscisse, c’est-à-dire lorsque f(a)=bf(a)=b. L’égalité f(b)=af(b)=a inverse les coordonnées et correspond à une autre condition.

16. Résoudre graphiquement l’équation f(x)=kf(x)=k consiste à déterminer quoi ?

Toutes les abscisses des points où la courbe atteint son maximum.
Toutes les ordonnées associées aux différentes valeurs de xx.
Tous les antécédents de kk appartenant à DfD_f.
Toutes les images obtenues pour les valeurs de xx appartenant à DfD_f.

Tous les antécédents de $$k$$ appartenant à $$D_f$$.

Explication

Les solutions de f(x)=kf(x)=k sont les réels xx du domaine dont l’image vaut kk : ce sont donc les antécédents de kk. Les images obtenues pour diverses valeurs de xx ne constituent pas l’ensemble des solutions de cette équation.

17. Sur une courbe représentative, quelle lecture graphique permet de résoudre f(x)=4f(x)=4 ?

Lire les ordonnées de tous les points situés sur l’axe des abscisses.
Lire les abscisses des points de la courbe situés sur la droite d’équation y=4y=4.
Lire les abscisses de tous les points situés sur l’axe des ordonnées.
Lire les ordonnées des points de la courbe situés sur la droite d’équation x=4x=4.

Lire les abscisses des points de la courbe situés sur la droite d’équation $$y=4$$.

Explication

L’équation f(x)=4f(x)=4 impose une ordonnée égale à 44 ; ses solutions sont donc les abscisses des intersections avec la droite horizontale y=4y=4. La droite x=4x=4 sert plutôt à examiner l’image de 44.

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

Une fonction associe à chaque valeur x un unique nombre réel f(x).

Quelle est la formule du prix payé pour x places dans l'exemple ?

Le prix est donné par f(x)=12,50x+20f(x)=12,50x+20.

Combien coûtent quatre places avec la fonction de l’abonnement ?

Quatre places coûtent 70 €.

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