QCM : Généralités sur les fonctions — 19 questions

Questions et réponses du QCM

1. Dans quelle situation une modélisation fonctionnelle est-elle pertinente ?

Lorsque plusieurs figures géométriques sont comparées sans calcul
Lorsque deux grandeurs dépendantes sont reliées par une fonction
Lorsque des données numériques sont classées dans un ordre croissant
Lorsque deux grandeurs indépendantes sont décrites par une même unité

Lorsque deux grandeurs dépendantes sont reliées par une fonction

Explication

Une modélisation fonctionnelle décrit une situation où deux grandeurs dépendantes sont liées par une fonction. La simple comparaison, le classement ou l’utilisation d’une même unité ne suffit pas à caractériser une telle modélisation.

2. Un restaurateur vend chaque menu 15 € et peut servir au plus 60 clients par jour. Quelle expression décrit son gain yy en fonction du nombre xx de clients ?

x=15yx=15y, avec yy entier naturel dans [0;60][0;60]
y=60xy=60x, avec xx entier naturel dans [0;15][0;15]
y=15xy=15x, avec xx entier naturel dans [0;60][0;60]
y=15+xy=15+x, avec yy entier naturel dans [0;60][0;60]

$$y=15x$$, avec $$x$$ entier naturel dans $$[0;60]$$

Explication

Chaque client apporte 15 €, donc le gain est y=15xy=15x, et le nombre de clients vérifie x∈[0;60]x\in[0;60]. La borne concerne le nombre de clients, tandis que le gain est obtenu en multipliant ce nombre par 15.

3. Que signifie l’écriture « une fonction ff définie sur DD associe à x∈Dx\in D le nombre f(x)f(x) » ?

Chaque valeur de f(x)f(x) possède une unique valeur associée xx
Chaque valeur de xx peut recevoir plusieurs images selon le calcul choisi
Chaque valeur autorisée de xx possède une unique valeur associée f(x)f(x)
Chaque réel possède une image, même s’il n’appartient pas à DD

Chaque valeur autorisée de $$x$$ possède une unique valeur associée $$f(x)$$

Explication

Par définition, une fonction associe à chaque réel de son domaine une unique valeur réelle notée f(x)f(x). En revanche, une même image peut correspondre à plusieurs antécédents.

4. Que contient l’ensemble de définition DD d’une fonction ff ?

Les points du plan ayant pour coordonnées (x;f(x))\left(x;f(x)\right)
Les réels xx pour lesquels l’expression f(x)f(x) existe
Les réels qui possèdent plusieurs antécédents par la fonction
Les nombres f(x)f(x) obtenus comme images des réels du domaine

Les réels $$x$$ pour lesquels l’expression $$f(x)$$ existe

Explication

L’ensemble de définition regroupe les valeurs de xx pour lesquelles f(x)f(x) est défini. Les valeurs obtenues sont les images et ne constituent pas, par définition, l’ensemble de définition.

5. Dans la notation f(7)=12f(7)=12, comment interpréter le nombre 12 ?

C’est un antécédent de 7 par la fonction ff
C’est l’ensemble de définition de la fonction ff
C’est l’image de 7 par la fonction ff
C’est la variable utilisée pour définir la fonction ff

C’est l’image de 7 par la fonction $$f$$

Explication

Dans f(7)=12f(7)=12, la valeur obtenue, 12, est l’image de 7. Le nombre 7 est l’antécédent correspondant à cette image.

6. La fonction carrée associe 4 à 2 et à −2. Quelle propriété des fonctions cet exemple illustre-t-il ?

Seuls les nombres positifs peuvent être des antécédents d’une image
Un réel peut avoir plusieurs images, mais chaque image possède un seul antécédent
Un réel a une seule image, mais une image peut avoir plusieurs antécédents
Tous les réels ont une image différente par la fonction carrée

Un réel a une seule image, mais une image peut avoir plusieurs antécédents

Explication

Une fonction impose une image unique pour chaque antécédent, tandis que plusieurs antécédents peuvent partager la même image. Ainsi, 2 et −2 ont tous deux pour image 4 par la fonction carrée.

7. Quel point appartient à la courbe représentative d’une fonction ff définie sur DD ?

Un point M(x;y)M(x;y) dont l’abscisse appartient à DD sans condition sur yy
Un point M(x;y)M(x;y) dont l’ordonnée est quelconque lorsque x∈Dx\in D
Un point M(x;y)M(x;y) tel que x∈Dx\in D et y=f(x)y=f(x)
Un point M(x;y)M(x;y) tel que y∈Dy\in D et x=f(y)x=f(y)

Un point $$M(x;y)$$ tel que $$x\in D$$ et $$y=f(x)$$

Explication

La courbe représentative est formée des points dont l’abscisse appartient à DD et dont l’ordonnée vérifie y=f(x)y=f(x). Une abscisse autorisée ne suffit donc pas à caractériser un point de la courbe.

8. Quel critère permet de déterminer si une courbe représente une fonction de la variable xx ?

La courbe passe par l’origine du repère
Chaque ordonnée de la courbe correspond à une unique abscisse
La courbe est formée d’une droite ou de segments alignés
Chaque abscisse autorisée correspond à une unique ordonnée

Chaque abscisse autorisée correspond à une unique ordonnée

Explication

Une courbe représente une fonction lorsque chaque abscisse autorisée possède une seule ordonnée associée. Elle peut avoir plusieurs antécédents pour une même ordonnée et n’a pas besoin de passer par l’origine ni d’être rectiligne.

9. Sur une représentation graphique, comment détermine-t-on les solutions de f(x)=kf(x)=k ?

En lisant les abscisses des points d’intersection avec la courbe d’une autre fonction
En repérant les points de la courbe dont l’abscisse vaut kk
En lisant les abscisses des points de la courbe dont l’ordonnée vaut kk
En lisant les ordonnées des points où la courbe coupe l’axe des abscisses

En lisant les abscisses des points de la courbe dont l’ordonnée vaut $$k$$

Explication

Résoudre f(x)=kf(x)=k revient à chercher les points de la courbe ayant l’ordonnée fixée kk, puis à lire leurs abscisses. La recherche des intersections avec l’axe des abscisses correspond plutôt à f(x)=0f(x)=0.

10. Que représentent graphiquement les solutions de f(x)=0f(x)=0 ?

Les ordonnées des intersections de la courbe avec l’axe des ordonnées
Les abscisses des intersections de deux courbes représentant des fonctions différentes
Les abscisses des points situés sur la droite d’équation y=1y=1
Les abscisses des intersections de la courbe avec l’axe des abscisses

Les abscisses des intersections de la courbe avec l’axe des abscisses

Explication

Une solution de f(x)=0f(x)=0 correspond à un point de la courbe dont l’ordonnée est nulle, donc situé sur l’axe des abscisses. Les intersections de deux courbes servent à résoudre une équation de la forme f(x)=g(x)f(x)=g(x).

11. Pour résoudre graphiquement f(x)=g(x)f(x)=g(x), que faut-il lire sur la figure ?

Les ordonnées des points où la courbe de ff rencontre l’axe des abscisses
Les coordonnées des points où la courbe de gg rencontre l’axe des ordonnées
Les abscisses des points de la courbe de ff ayant une ordonnée donnée
Les abscisses des points d’intersection des courbes de ff et de gg

Les abscisses des points d’intersection des courbes de $$f$$ et de $$g$$

Explication

L’égalité f(x)=g(x)f(x)=g(x) signifie que les deux courbes ont la même ordonnée pour une même abscisse. Les solutions sont donc les abscisses de leurs points d’intersection, et non celles des zéros d’une seule fonction.

12. Sur un graphique, quelles abscisses correspondent aux solutions de f(x)≥kf(x)\geq k ?

Celles des points de la courbe dont l’ordonnée est supérieure ou égale à kk
Celles des points de la courbe dont l’ordonnée est strictement inférieure à kk
Celles des points où la courbe rencontre l’axe des abscisses
Celles des points d’intersection de la courbe avec une autre courbe

Celles des points de la courbe dont l’ordonnée est supérieure ou égale à $$k$$

Explication

L’inégalité f(x)≥kf(x)\geq k sélectionne les points de la courbe placés au-dessus, ou sur, la droite horizontale d’ordonnée kk. Les points situés en dessous de cette droite correspondent à l’inégalité inverse.

13. Que désigne le maximum d’une fonction ff sur un intervalle ?

L’abscisse du point où ff atteint sa plus grande valeur
La plus grande longueur de l’intervalle étudié
La plus grande valeur prise par ff sur cet intervalle
La valeur de ff au point d’abscisse zéro

La plus grande valeur prise par $$f$$ sur cet intervalle

Explication

Le maximum est une valeur de la fonction : c’est la plus grande valeur de f(x)f(x) obtenue sur l’intervalle considéré. L’abscisse où cette valeur est atteinte est un antécédent du maximum, et non le maximum lui-même.

14. Que désigne le minimum d’une fonction ff sur un intervalle ?

L’abscisse du point où ff atteint sa plus petite valeur
La plus petite valeur prise par ff sur cet intervalle
La valeur de ff au point d’abscisse zéro
La différence entre les bornes de l’intervalle étudié

La plus petite valeur prise par $$f$$ sur cet intervalle

Explication

Le minimum est la plus petite valeur de f(x)f(x) sur l’intervalle étudié. L’abscisse correspondante indique où cette valeur est atteinte, mais elle n’est pas la valeur minimale.

15. Quelle condition caractérise une fonction croissante sur un intervalle II ?

Pour tous a,b∈Ia,b\in I, si a≤ba\leq b alors f(a)≥f(b)f(a)\geq f(b)
Pour tous a,b∈Ia,b\in I, si a≤ba\leq b alors f(a)≤f(b)f(a)\leq f(b)
Pour tous a,b∈Ia,b\in I, l’écart f(b)−f(a)f(b)-f(a) est négatif
Pour tous a,b∈Ia,b\in I, on a f(a)=f(b)f(a)=f(b)

Pour tous $$a,b\in I$$, si $$a\leq b$$ alors $$f(a)\leq f(b)$$

Explication

Une fonction croissante conserve l’ordre : lorsque l’abscisse augmente, l’image ne diminue pas. La relation inversée caractérise une fonction décroissante, tandis que l’égalité pour tous les couples décrit une fonction constante.

16. Quelle condition caractérise une fonction décroissante sur un intervalle II ?

Pour tous a,b∈Ia,b\in I, si a≤ba\leq b alors f(a)≥f(b)f(a)\geq f(b)
Pour tous a,b∈Ia,b\in I, l’écart f(b)−f(a)f(b)-f(a) est positif
Pour tous a,b∈Ia,b\in I, on a f(a)=f(b)f(a)=f(b)
Pour tous a,b∈Ia,b\in I, si a≤ba\leq b alors f(a)≤f(b)f(a)\leq f(b)

Pour tous $$a,b\in I$$, si $$a\leq b$$ alors $$f(a)\geq f(b)$$

Explication

Une fonction décroissante prend des valeurs qui ne grandissent pas lorsque l’abscisse augmente, d’où f(a)≥f(b)f(a)\geq f(b) pour a≤ba\leq b. La relation opposée décrit une fonction croissante.

17. Laquelle de ces expressions définit le taux de variation de ff entre deux abscisses distinctes aa et bb ?

τ(a;b)=b−af(b)−f(a)\tau(a;b)=\frac{b-a}{f(b)-f(a)}
τ(a;b)=f(a)\tau(a;b)=f(a)
τ(a;b)=f(b)−f(a)\tau(a;b)=f(b)-f(a)
τ(a;b)=f(b)−f(a)b−a\tau(a;b)=\frac{f(b)-f(a)}{b-a}

$$\tau(a;b)=\frac{f(b)-f(a)}{b-a}$$

Explication

Le taux de variation compare la variation des ordonnées à celle des abscisses entre deux points distincts, ce qui donne f(b)−f(a)b−a\frac{f(b)-f(a)}{b-a}. La quantité f(a)f(a) est l’image d’un seul nombre et ne constitue pas une pente.

18. Quelle démarche permet de calculer graphiquement le taux de variation de ff entre deux abscisses aa et bb ?

Lire une seule ordonnée, puis la diviser par l’abscisse correspondante
Repérer les intersections avec l’axe des abscisses, puis comparer leurs ordonnées
Repérer aa et bb, lire les ordonnées correspondantes, puis déterminer la pente de la sécante
Mesurer la distance entre les deux abscisses sans utiliser les ordonnées

Repérer $$a$$ et $$b$$, lire les ordonnées correspondantes, puis déterminer la pente de la sécante

Explication

Il faut identifier les deux points de la courbe, lire leurs coordonnées, puis calculer la pente de la droite qui les relie. Une seule ordonnée ou la seule distance horizontale ne suffit pas pour obtenir un taux de variation.

19. Que peut-on conclure si le taux de variation d’une fonction est nul pour tous les couples de points distincts d’un intervalle ?

La fonction est constante sur cet intervalle
La fonction est strictement croissante sur cet intervalle
La fonction possède un maximum à chaque extrémité de l’intervalle
La fonction est strictement décroissante sur cet intervalle

La fonction est constante sur cet intervalle

Explication

Un taux de variation nul signifie que les images de deux abscisses quelconques sont égales, donc que la fonction est constante. Un taux positif ou nul indiquerait une croissance, mais il n’impose pas la constance lorsque des taux sont positifs.

Révisez avec les flashcards

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Qu'est-ce que la modélisation fonctionnelle ?

Elle décrit une situation où deux grandeurs dépendantes sont liées par une fonction.

Quelle est l'expression du gain en fonction du nombre de clients pour un restaurateur ?

Le gain est donné par y = 15x.

Quelle est la contrainte sur le nombre de menus vendus par jour ?

Le nombre de menus est limité à 60 par jour.

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