Mathématiques • Seconde

Fonction
Construction et lecture d’un graphique

Concepts & Exercices
\(\mathcal{C}_f = \{(x, f(x)) \mid x \in \mathcal{D}_f\}\)
Courbe représentative d'une fonction
Point
(x, y)
Sur la courbe si y = f(x)
Axe des abscisses
x
Horizontal
Axe des ordonnées
y
Vertical
🎯
Définition : La courbe représentative de f est l'ensemble des points (x, f(x)).
📊
Construction : Placer des points (x, f(x)) dans un repère.
🔍
Lecture graphique : Trouver f(x) connaissant x (et vice versa).
🔢
Repère : (O, I, J) avec axes gradués et unités précises.
💡
Conseil : Utiliser un tableau de valeurs pour placer suffisamment de points
🔍
Attention : Toujours vérifier que le point (x, y) vérifie y = f(x)
Astuce : Relier les points par une courbe lisse
📋
Méthode : Graduer les axes uniformément et utiliser des unités adaptées
Exercice 1
Construire la courbe de f(x) = 2x - 1 en utilisant 5 points.
Exercice 2
Le point A(2, 3) appartient-il à la courbe de g(x) = x² - 1 ?
Exercice 3
Lire graphiquement f(1) et f(3) sur la courbe de h(x) = -x + 4.
Exercice 4
Trouver graphiquement l'antécédent de 2 par f(x) = 0.5x + 1.
Exercice 5
Construire la courbe de g(x) = x² - 2x en utilisant 5 points.
Exercice 6
Le point B(-1, 5) appartient-il à la courbe de f(x) = -2x + 3 ?
Exercice 7
Lire graphiquement les solutions de f(x) = 0 avec f(x) = x² - 4.
Exercice 8
Construire la courbe de h(x) = 1/x pour x ∈ [-4, -0.5] ∪ [0.5, 4].
Exercice 9
Trouver graphiquement les antécédents de 1 par f(x) = x² - 2.
Exercice 10
Lire graphiquement f(0), f(2), f(-1) sur la courbe de f(x) = -x² + 3x + 2.
Corrigé : Exercices 1 à 5
1 Construction de f(x) = 2x - 1
Définition :

Courbe représentative : Ensemble des points (x, f(x)) dans un repère.

Méthode de construction :
  1. Choisir des valeurs de x
  2. Calculer les images f(x)
  3. Placer les points (x, f(x)) dans un repère
  4. Relier les points par une ligne continue
x f(x) = 2x - 1
-2 2×(-2) - 1 = -5
-1 2×(-1) - 1 = -3
0 2×0 - 1 = -1
1 2×1 - 1 = 1
2 2×2 - 1 = 3
Étape 1 : Choix des points

On sélectionne 5 valeurs de x : -2, -1, 0, 1, 2

Étape 2 : Calcul des images

Pour chaque x, on calcule f(x) = 2x - 1

Étape 3 : Placement des points

On place les points : (-2, -5), (-1, -3), (0, -1), (1, 1), (2, 3)

Étape 4 : Tracé de la courbe

On relie les points par une droite (car f est affine)

Étape 5 : Vérification

La droite a pour équation y = 2x - 1

Réponse finale :

La courbe de f(x) = 2x - 1 est une droite passant par les points calculés

Règles appliquées :

Fonction affine : Sa courbe est une droite

Deux points suffisent : Pour tracer une droite

Repère : Orthonormé avec axes gradués

💡
Conseil : Pour une fonction affine, deux points suffisent mais plus de points assurent la précision
2 Appartenance du point A(2, 3) à g(x) = x² - 1
Définition :

Point sur une courbe : A(a, b) ∈ C_f ⟺ f(a) = b.

Étape 1 : Données du problème

Point A(2, 3) et fonction g(x) = x² - 1

Étape 2 : Calcul de g(2)

g(2) = 2² - 1 = 4 - 1 = 3

Étape 3 : Comparaison

g(2) = 3 et l'ordonnée de A est 3

Donc g(2) = 3

Étape 4 : Conclusion

Le point A(2, 3) vérifie y = g(x), donc il appartient à la courbe

Réponse finale :

Oui, le point A(2, 3) appartient à la courbe de g(x) = x² - 1

Règles appliquées :

Appartenance : A(a, b) ∈ C_f ⟺ f(a) = b

Substitution : Remplacer x par l'abscisse du point

Vérification : Comparer le résultat avec l'ordonnée du point

🔍
Attention : Il faut que f(abscisse) = ordonnée exactement
3 Lecture graphique de f(1) et f(3) avec h(x) = -x + 4
Définition :

Lecture d'image : Trouver l'ordonnée du point de la courbe d'abscisse x.

Étape 1 : Construction de la courbe

h(x) = -x + 4 est une fonction affine, donc sa courbe est une droite

Étape 2 : Lecture de f(1)

• On part de x = 1 sur l'axe des abscisses

• On trace une verticale jusqu'à la droite

• On lit l'ordonnée du point d'intersection

• h(1) = -1 + 4 = 3

Étape 3 : Lecture de f(3)

• On part de x = 3 sur l'axe des abscisses

• On trace une verticale jusqu'à la droite

• On lit l'ordonnée du point d'intersection

• h(3) = -3 + 4 = 1

Étape 4 : Vérification par calcul

h(1) = -1 + 4 = 3 ✓

h(3) = -3 + 4 = 1 ✓

Réponse finale :

Graphiquement : h(1) = 3 et h(3) = 1

Règles appliquées :

Lecture d'image : Abscisse → verticale → courbe → ordonnée

Représentation : Fonction affine → droite

Précision : Lire les coordonnées exactement

Astuce : Toujours vérifier graphiquement avec un calcul
4 Recherche graphique de l'antécédent de 2 par f(x) = 0.5x + 1
Définition :

Lecture d'antécédent : Trouver l'abscisse du point de la courbe d'ordonnée y.

Étape 1 : Construction de la courbe

f(x) = 0.5x + 1 est une fonction affine, donc sa courbe est une droite

Étape 2 : Recherche de l'antécédent de 2

• On part de y = 2 sur l'axe des ordonnées

• On trace une horizontale jusqu'à la droite

• On lit l'abscisse du point d'intersection

Étape 3 : Lecture graphique

On observe que le point d'ordonnée 2 a pour abscisse x = 2

Étape 4 : Vérification par calcul

On résout f(x) = 2

0.5x + 1 = 2

0.5x = 1

x = 2

Réponse finale :

L'antécédent de 2 par f est x = 2

Règles appliquées :

Lecture d'antécédent : Ordonnée → horizontale → courbe → abscisse

Fonction affine : f(x) = ax + b a un unique antécédent pour chaque image

Vérification : Résoudre f(x) = y pour confirmer

📋
Méthode : Pour trouver antécédent de y, tracer y = constante et lire intersection
5 Construction de g(x) = x² - 2x
Définition :

Fonction du second degré : Courbe appelée parabole.

x g(x) = x² - 2x
-1 (-1)² - 2×(-1) = 1 + 2 = 3
0 0² - 2×0 = 0
1 1² - 2×1 = 1 - 2 = -1
2 2² - 2×2 = 4 - 4 = 0
3 3² - 2×3 = 9 - 6 = 3
Étape 1 : Choix des points

On sélectionne 5 valeurs de x autour de x = 1 (sommet potentiel)

Étape 2 : Calcul des images

Pour chaque x, on calcule g(x) = x² - 2x

Étape 3 : Placement des points

On place les points : (-1, 3), (0, 0), (1, -1), (2, 0), (3, 3)

Étape 4 : Tracé de la courbe

On relie les points par une courbe lisse (parabole)

Étape 5 : Observation

La parabole a l'air d'avoir un minimum en x = 1

Réponse finale :

La courbe de g(x) = x² - 2x est une parabole passant par les points calculés

Règles appliquées :

Fonction quadratique : Courbe est une parabole

Points de passage : Toujours inclure le sommet si possible

Tracé lisse : Relier les points par une courbe continue

💡
Conseil : Pour une parabole, choisir des points symétriquement autour du sommet
Corrigé : Exercices 6 à 10
6 Appartenance du point B(-1, 5) à f(x) = -2x + 3
Définition :

Point sur une courbe : A(a, b) ∈ C_f ⟺ f(a) = b.

Étape 1 : Données du problème

Point B(-1, 5) et fonction f(x) = -2x + 3

Étape 2 : Calcul de f(-1)

f(-1) = -2×(-1) + 3 = 2 + 3 = 5

Étape 3 : Comparaison

f(-1) = 5 et l'ordonnée de B est 5

Donc f(-1) = 5

Étape 4 : Conclusion

Le point B(-1, 5) vérifie y = f(x), donc il appartient à la courbe

Réponse finale :

Oui, le point B(-1, 5) appartient à la courbe de f(x) = -2x + 3

Règles appliquées :

Appartenance : A(a, b) ∈ C_f ⟺ f(a) = b

Substitution : Remplacer x par l'abscisse du point

Vérification : Comparer le résultat avec l'ordonnée du point

🔍
Attention : Il faut que f(abscisse) = ordonnée exactement
7 Lecture graphique des solutions de f(x) = 0 avec f(x) = x² - 4
Définition :

Solutions de f(x) = 0 : Abscisses des points d'intersection avec l'axe des abscisses.

Étape 1 : Construction de la courbe

f(x) = x² - 4 est une fonction quadratique, donc sa courbe est une parabole

Étape 2 : Identification des intersections

On cherche les points où la courbe traverse l'axe des abscisses (y = 0)

Étape 3 : Lecture graphique

La parabole intersecte l'axe des x aux points d'abscisses x = -2 et x = 2

Étape 4 : Vérification par calcul

f(-2) = (-2)² - 4 = 4 - 4 = 0 ✓

f(2) = 2² - 4 = 4 - 4 = 0 ✓

Étape 5 : Factorisation

f(x) = x² - 4 = (x-2)(x+2)

f(x) = 0 ⟺ x = 2 ou x = -2

Réponse finale :

Les solutions de f(x) = 0 sont x = -2 et x = 2

Règles appliquées :

Racines : Solutions de f(x) = 0 sont les abscisses des points d'intersection avec (Ox)

Parabole : Peut couper l'axe des x en 0, 1 ou 2 points

Vérification : Toujours contrôler graphique avec calcul

Astuce : Les racines correspondent aux intersections avec l'axe des abscisses
8 Construction de h(x) = 1/x
Définition :

Fonction inverse : Courbe appelée hyperbole, non définie en x = 0.

x h(x) = 1/x
-4 1/(-4) = -0.25
-2 1/(-2) = -0.5
-1 1/(-1) = -1
-0.5 1/(-0.5) = -2
0.5 1/0.5 = 2
1 1/1 = 1
2 1/2 = 0.5
4 1/4 = 0.25
Étape 1 : Domaine de définition

h(x) = 1/x est définie pour x ≠ 0

Étape 2 : Choix des points

On sélectionne des valeurs dans ]-∞, 0[ et ]0, +∞[

Étape 3 : Calcul des images

Pour chaque x, on calcule h(x) = 1/x

Étape 4 : Placement des points

On place les points calculés dans le repère

Étape 5 : Tracé de la courbe

On trace deux branches de courbe distinctes (pas de continuité en x = 0)

Étape 6 : Propriétés

La fonction est impaire : h(-x) = -h(x)

Réponse finale :

La courbe de h(x) = 1/x est une hyperbole avec deux branches

Règles appliquées :

Fonction inverse : Courbe est une hyperbole

Domaine : x ≠ 0, donc deux branches séparées

Symétrie : La fonction est impaire

📋
Méthode : Toujours respecter le domaine de définition lors du tracé
9 Recherche graphique des antécédents de 1 par f(x) = x² - 2
Définition :

Antécédents de y : Solutions de f(x) = y, intersections avec la droite y = constante.

Étape 1 : Construction de la courbe

f(x) = x² - 2 est une fonction quadratique, donc sa courbe est une parabole

Étape 2 : Tracé de la droite y = 1

On trace la droite horizontale d'équation y = 1

Étape 3 : Recherche des intersections

On identifie les points d'intersection entre la parabole et la droite y = 1

Étape 4 : Lecture graphique

La parabole intersecte la droite y = 1 aux points d'abscisses environ x = -1.7 et x = 1.7

Étape 5 : Vérification par calcul

On résout x² - 2 = 1

x² = 3

x = √3 ≈ 1.73 ou x = -√3 ≈ -1.73

Réponse finale :

Les antécédents de 1 par f sont x = -√3 et x = √3

Règles appliquées :

Antécédents : Solutions de f(x) = y sont les abscisses des intersections avec y = constante

Parabole : Peut avoir 0, 1 ou 2 intersections avec une droite horizontale

Vérification : Résoudre f(x) = y pour confirmer

💡
Conseil : Pour trouver antécédents de k, tracer y = k et lire intersections
10 Lecture graphique de f(0), f(2), f(-1) avec f(x) = -x² + 3x + 2
Définition :

Lecture d'image : Trouver l'ordonnée du point de la courbe d'abscisse x.

Étape 1 : Construction de la courbe

f(x) = -x² + 3x + 2 est une fonction quadratique avec a = -1 < 0, donc parabole orientée vers le bas

Étape 2 : Lecture de f(0)

• On part de x = 0 sur l'axe des abscisses

• On trace une verticale jusqu'à la parabole

• On lit l'ordonnée du point d'intersection

• Graphiquement : f(0) ≈ 2

Étape 3 : Lecture de f(2)

• On part de x = 2 sur l'axe des abscisses

• On trace une verticale jusqu'à la parabole

• On lit l'ordonnée du point d'intersection

• Graphiquement : f(2) ≈ 4

Étape 4 : Lecture de f(-1)

• On part de x = -1 sur l'axe des abscisses

• On trace une verticale jusqu'à la parabole

• On lit l'ordonnée du point d'intersection

• Graphiquement : f(-1) ≈ -2

Étape 5 : Vérification par calcul

f(0) = -0² + 3×0 + 2 = 2 ✓

f(2) = -2² + 3×2 + 2 = -4 + 6 + 2 = 4 ✓

f(-1) = -(-1)² + 3×(-1) + 2 = -1 - 3 + 2 = -2 ✓

Réponse finale :

Graphiquement : f(0) = 2, f(2) = 4, f(-1) = -2

Règles appliquées :

Lecture d'image : Abscisse → verticale → courbe → ordonnée

Parabole : Courbe en forme de U (ou ∩ si a < 0)

Vérification : Toujours contrôler graphique avec calcul

🔍
Attention : Lire les coordonnées avec précision, surtout sur les courbes complexes
Construction et lecture d’un graphique Représentation graphique d’une fonction