QCM : Notions fondamentales sur les fonctions (10 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quelle condition doit respecter une correspondance de E vers F pour être une fonction ?

Chaque élément de E est associé à au moins deux éléments de F.
Chaque élément de F est associé à un élément de E.
Chaque élément de E est associé à au plus un élément de F.
Chaque élément de F est associé à au plus un élément de E.

Chaque élément de E est associé à au plus un élément de F.

Explication

Une correspondance est une fonction si un élément donné de E ne possède pas plusieurs images dans F. Cette définition n’impose pas que chaque élément de F ait un antécédent.

2. Dans l’écriture f:E→F, x↦y=f(x)f : E \to F,\ x \mapsto y=f(x), que désigne f(x)f(x) ?

La fonction f, qui est une correspondance de E vers F.
L’image de x, qui est un élément de F.
L’ensemble de départ auquel appartient x.
Un antécédent de x appartenant à E.

L’image de x, qui est un élément de F.

Explication

La notation f(x)f(x) désigne l’image de l’argument xx et appartient à l’ensemble d’arrivée FF. La fonction ff est la correspondance elle-même, et non l’élément f(x)f(x).

3. Comment caractérise-t-on l’ensemble de définition DfD_f d’une fonction ff ?

Il rassemble les éléments de E qui n’ont pas d’image dans F.
Il rassemble les images des éléments de E dans F.
Il rassemble les éléments de F qui ont un antécédent dans E.
Il rassemble les éléments de E qui ont une image dans F.

Il rassemble les éléments de E qui ont une image dans F.

Explication

L’ensemble de définition contient les éléments du domaine de départ E auxquels la fonction associe une image dans F. Les images elles-mêmes forment l’ensemble image, qui est une notion distincte.

4. Une fonction va de E vers F : où se trouve son ensemble image Im⁡(f)\operatorname{Im}(f) ?

Dans F, comme sous-ensemble formé des images des éléments de E.
Dans E, comme sous-ensemble formé des images des éléments de F.
Dans F, comme sous-ensemble formé des éléments sans antécédent dans E.
Dans E, comme sous-ensemble formé des éléments ayant une image dans F.

Dans F, comme sous-ensemble formé des images des éléments de E.

Explication

L’ensemble image est constitué des valeurs obtenues en appliquant la fonction aux éléments de E; il est donc inclus dans F. L’ensemble de définition, contrairement à l’ensemble image, est contenu dans E.

5. Pour une fonction de R\mathbb{R} dans R\mathbb{R}, que représente sa courbe graphique ?

L’ensemble des valeurs de xx pour lesquelles f(x)=0f(x)=0
L’ensemble des points de coordonnées (f(x),x)(f(x),x), d’équation x=f(y)x=f(y)
La surface d’équation z=f(x,y)z=f(x,y) dans l’espace
L’ensemble des points de coordonnées (x,f(x))(x,f(x)), d’équation y=f(x)y=f(x)

L’ensemble des points de coordonnées $$(x,f(x))$$, d’équation $$y=f(x)$$

Explication

La représentation graphique d’une fonction réelle réelle rassemble les points dont l’abscisse est xx et l’ordonnée f(x)f(x), ce qui donne l’équation y=f(x)y=f(x). L’équation z=f(x,y)z=f(x,y) décrit plutôt la représentation graphique d’une fonction de deux variables.

6. Si une fonction réelle est strictement croissante sur un intervalle de son domaine, quelle propriété possède-t-elle sur cet intervalle ?

Elle est injective sur cet intervalle.
Elle possède une réciproque sur tout son domaine.
Elle est surjective sur son ensemble d’arrivée.
Elle est constante sur cet intervalle.

Elle est injective sur cet intervalle.

Explication

La stricte monotonie sur un intervalle garantit que deux éléments distincts ont des images distinctes, ce qui caractérise l’injectivité. La surjectivité, contrairement à l’injectivité, dépend du fait que chaque élément de l’ensemble d’arrivée soit atteint.

7. Quel est le rôle de la fonction réciproque d’une bijection f:E→Ff : E \to F ?

Associer à chaque élément de FF son unique antécédent dans EE
Associer à chaque élément de FF un antécédent quelconque dans EE
Associer à chaque élément de EE son image dans FF
Associer à chaque élément de EE tous les éléments de FF qui lui correspondent

Associer à chaque élément de $$F$$ son unique antécédent dans $$E$$

Explication

La réciproque renvoie chaque élément de FF vers son unique antécédent dans EE, puisque ff est bijective. Une surjection garantit un antécédent, mais pas nécessairement son unicité.

8. Quelle différence distingue généralement les compositions g∘fg\circ f et f∘gf\circ g ?

Elles sont toutes deux définies dès que l’image de ff est incluse dans le domaine de gg.
Elles donnent la même fonction dès que ff et gg sont toutes deux définies.
Elles peuvent donner des fonctions différentes, et l’existence de l’une ne garantit pas celle de l’autre.
Elles diffèrent seulement lorsque les fonctions ont des ensembles de départ distincts.

Elles peuvent donner des fonctions différentes, et l’existence de l’une ne garantit pas celle de l’autre.

Explication

La composition n’est généralement pas commutative : l’ordre des fonctions peut changer le résultat, et les conditions de définition peuvent différer. En particulier, la condition qui permet de former g∘fg\circ f ne garantit pas que f∘gf\circ g existe.

9. Dans une correspondance de E vers F, quelle conséquence entraîne le fait qu’un même élément de E soit associé à deux éléments distincts de F ?

Les deux éléments de F deviennent des antécédents l’un de l’autre.
L’ensemble de départ doit être remplacé par l’ensemble d’arrivée.
La correspondance ne satisfait plus la définition d’une fonction.
La correspondance devient une application de E dans F.

La correspondance ne satisfait plus la définition d’une fonction.

Explication

Une fonction associe à chaque élément de E au plus un élément de F ; deux images distinctes pour le même élément contreviennent donc à cette définition. Une application impose en plus que chaque élément de E ait une image, mais cette exigence ne résout pas le problème de deux images distinctes.

10. Pour déterminer l’ensemble image de ff à partir d’un sous-ensemble AA de son domaine, que faut-il réunir ?

Les valeurs f(x)f(x) obtenues pour les éléments xx de AA
Les éléments de AA qui appartiennent aussi à l’ensemble d’arrivée
Les couples formés par chaque élément de AA et son antécédent dans le domaine
Les éléments de l’ensemble d’arrivée qui possèdent un antécédent dans tout le domaine

Les valeurs $$f(x)$$ obtenues pour les éléments $$x$$ de $$A$$

Explication

L’image f(A)f(A) est le sous-ensemble de l’ensemble d’arrivée constitué des images des éléments de AA. Les éléments de l’ensemble d’arrivée ayant un antécédent dans tout le domaine décrivent l’image de la fonction sur son domaine entier, et non l’image de AA.

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Quelle condition définit une fonction de E vers F ?

Chaque élément de E est associé à au plus un élément de F.

Dans f:E→F, x↦y=f(x)f : E \to F,\ x \mapsto y=f(x), que désigne E ?

L’ensemble de départ.

Que contient l’ensemble de définition DfD_f d’une fonction ff ?

Les éléments de EE qui ont une image dans FF.

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