Generalites Fonctions
2NDE • MATHS — Learna
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✏️ Exercices — Fonctions : généralités (TRÈS DIFFICILE)

Thèmes : notion de fonction • domaine • image/antécédent • tableaux • lecture graphique.
Objectif : rigueur + lecture rapide (vocabulaire exact) + pièges (valeurs interdites, antécédents multiples, monotonicité).

Exercice 1 — Est-ce une fonction ? Domaine & valeurs interdites (quotient)
2nde

On définit \(f(x)=\dfrac{2x-1}{x+3}\).

  1. (a) Donner le domaine \(D_f\).
  2. (b) Calculer \(f(0)\) et \(f(-4)\).
  3. (c) Résoudre \(f(x)=1\).
  4. (d) Trouver les antécédents de \(0\) (si ils existent).
Exercice 2 — Domaine d’une expression avec racine + dénominateur (piège)
2nde

On définit \(g(x)=\dfrac{\sqrt{5-2x}}{x-1}\).

  1. (a) Déterminer le domaine \(D_g\) sous forme d’intervalle.
  2. (b) Dire si \(g(1)\) existe. Justifier.
  3. (c) Calculer \(g(0)\) et \(g(\,\frac{3}{2}\,)\) (si possible).
  4. (d) Résoudre l’inéquation \(5-2x\ge 0\) et interpréter le résultat pour la fonction.
Exercice 3 — Images/antécédents — résolution d’équations (avec fraction)
2nde

On considère \(h(x)=\dfrac{x-2}{3}\).

  1. (a) Calculer \(h(-1)\), \(h(2)\), \(h(8)\).
  2. (b) Résoudre \(h(x)=0\) puis \(h(x)=2\).
  3. (c) Donner l’antécédent de \(\frac{1}{3}\).
  4. (d) Expliquer pourquoi \(h\) est une fonction affine et donner sa pente.
Exercice 4 — Fonction affine — interprétation graphique (pente/ordonnée à l’origine)
2nde

Une droite \((d)\) passe par \(A(-2;5)\) et \(B(4;-1)\). On note \(f\) la fonction affine représentée par \((d)\).

  1. (a) Calculer la pente \(a\).
  2. (b) Déterminer l’expression \(f(x)=ax+b\).
  3. (c) Calculer \(f(0)\) et interpréter graphiquement.
  4. (d) Résoudre \(f(x)=0\) (abscisse à l’origine).
Exercice 5 — Tableau de valeurs — compléter & repérer antécédents multiples
2nde

On considère une fonction \(p\) définie sur \(\{-3;-2;-1;0;1;2;3\}\) et on donne :

\(x\) -3-2-10 123
\(p(x)\) 4101 4916
  1. (a) Donner le domaine \(D_p\).
  2. (b) Donner l’image de \(-2\) et l’image de \(1\).
  3. (c) Donner les antécédents de \(1\) puis ceux de \(4\).
  4. (d) Dire si \(p\) peut être \(x\mapsto x^2\) sur ce domaine (justifier).
Exercice 6 — Lecture graphique — antécédents, image, comparaison (courbe)
2nde

On considère la fonction \(f\) représentée ci-dessous (lecture graphique).

-4 -3 -2 0 1 3 5 x 1 2 3

Consigne.

  1. (a) Donner les antécédents de \(3\).
  2. (b) Donner les antécédents de \(-1\) (et interpréter).
  3. (c) Donner un encadrement de \(f(-3)\) (entre deux entiers) en lisant le graphe.
  4. (d) Sans calcul, décider si \(f(-1{,}5) < f(-0{,}5)\) ou l’inverse (justifier via les variations).
Exercice 7 — Fonction — domaine, images et antécédents (tableau piégeux)
2nde

On donne le tableau de valeurs (fonction \(f\)) :

\(x\) -4-3-2-1 0123
\(f(x)\) 2332 10-1-1

Consigne.

  1. (a) Donner le domaine (avec ce tableau).
  2. (b) Calculer \(f(-2)\), \(f(1)\) et \(f(3)\).
  3. (c) Donner les antécédents de \(3\) puis ceux de \(-1\).
  4. (d) Dire si \(f\) est injective sur ce domaine (justifier par le tableau).
Exercice 8 — Lecture graphique — domaine, valeurs interdites, images (avec rupture)
2nde

On considère une fonction \(g\) représentée ci-dessous. La courbe a un trou : \(g(1)\) n’existe pas.

1 x

Consigne.

  1. (a) Lire \(g(0)\) (approximativement).
  2. (b) Expliquer pourquoi \(g(1)\) n’existe pas.
  3. (c) Encadrer \(g(2)\) entre deux entiers.
  4. (d) Donner un antécédent possible de \(2\) (approché) puis dire pourquoi il n’est pas unique.
Exercice 9 — Tableau de variations — encadrements, comparaison, piège sur « valeur atteinte »
2nde

On donne le tableau de variations d’une fonction \(h\) sur \([-4;3]\) :

\(x\) -4 -2 1 3
\(h(x)\) 2 3 0 -1

Consigne.

  1. (a) Donner \(h(-2)\) et interpréter \(h(-2)=3\).
  2. (b) Encadrer \(h(-3)\) puis \(h(2)\).
  3. (c) Dire si l’équation \(h(x)=1\) a forcément une solution sur \([-4;-2]\) puis sur \([-2;1]\) (justifier).
  4. (d) Comparer \(h(-1)\) et \(h(0)\) sans calcul.
Exercice 10 — Valeur absolue comme fonction — images, antécédents, résolution
2nde

On définit \(u(x)=|2x-3|\).

  1. (a) Calculer \(u(0)\), \(u(2)\), \(u(\frac{3}{2})\).
  2. (b) Résoudre \(u(x)=1\).
  3. (c) Résoudre \(u(x)\le 4\).
  4. (d) Expliquer pourquoi \(u\) n’est pas injective sur \(\mathbb{R}\) (donner un exemple).
Exercice 11 — Notion de fonction — diagramme (application ou pas ?)
2nde

On considère un « diagramme » (ensemble de départ \(A\), ensemble d’arrivée \(B\)).

Ensemble \(A\)
  • -2
  • -1
  • 0
  • 1
  • 2
Ensemble \(B\)
  • 0
  • 1
  • 4

Flèches : \(-2\to 4\), \(-1\to 1\), \(0\to 0\), \(1\to 1\), \(2\to 4\).
  1. (a) Est-ce une fonction de \(A\) vers \(B\) ? Justifier.
  2. (b) Donner l’image de 2 et l’image de -2.
  3. (c) Donner les antécédents de 1.
  4. (d) Dire si la fonction est injective (sur \(A\)).
Exercice 12 — Lecture graphique — parabole (antécédents, sommet, zéros)
2nde

On considère la courbe (parabole) ci-dessous.

sommet ≈ (1 ; -1)
  1. (a) Lire le minimum de la fonction et l’abscisse où il est atteint.
  2. (b) Donner (approximativement) les antécédents de \(0\).
  3. (c) Donner un encadrement de \(f(0)\) entre deux entiers.
  4. (d) Dire si la fonction est injective sur \([-2;1]\) puis sur \([-2;4]\).
Exercice 13 — Fonction monotone — comparaison sans calcul (piège de sens)
2nde

On sait que la fonction \(m\) est strictement croissante sur \([-5;5]\).

  1. (a) Comparer \(m(-3)\) et \(m(2)\).
  2. (b) Comparer \(m(0{,}2)\) et \(m(0{,}18)\).
  3. (c) Si \(m(a)=m(b)\), que peut-on dire de \(a\) et \(b\) ?
  4. (d) Résoudre l’inéquation \(m(x)\le m(1)\) sur \([-5;5]\).
Exercice 14 — Injectivité — antécédents multiples (avec parabole algébrique)
2nde

On définit \(q(x)=x^2-4x+1\).

  1. (a) Mettre \(q\) sous forme canonique.
  2. (b) Déduire le minimum de \(q\) et où il est atteint.
  3. (c) Résoudre \(q(x)=1\).
  4. (d) Expliquer pourquoi \(q\) n’est pas injective sur \(\mathbb{R}\) mais est injective sur \([2;+\infty[\).
Exercice 15 — Modélisation — tarif par morceaux (fonction définie par intervalles)
2nde

Un service facture :

  • 3 € de prise en charge,
  • puis 1,20 € par km pour les 5 premiers km,
  • puis 0,90 € par km au-delà de 5 km.

On note \(T(x)\) le prix (en €) pour \(x\) km, avec \(x\ge 0\).

  1. (a) Donner une expression de \(T(x)\) pour \(0\le x\le 5\).
  2. (b) Donner une expression de \(T(x)\) pour \(x\ge 5\).
  3. (c) Calculer \(T(4)\) et \(T(8)\).
  4. (d) Résoudre \(T(x)=12\) (donner une valeur de \(x\) possible).
Exercice 16 — Domaine d’une fonction issue de géométrie (aire, contrainte)
2nde

Un rectangle a un périmètre de 20 cm. On note \(x\) la longueur (en cm), avec \(x>0\). La largeur vaut donc \(10-x\).

On définit l’aire \(A(x)=x(10-x)\).

  1. (a) Donner le domaine \(D_A\) (en intervalle).
  2. (b) Calculer \(A(3)\) et \(A(9)\) (si possible).
  3. (c) Montrer que \(A(x)= -x^2+10x\).
  4. (d) Sans dérivation, donner la valeur maximale de \(A\) et pour quelle valeur de \(x\) (argument de symétrie).
Exercice 17 — Composition de fonctions — domaine et calcul (piège sur valeurs interdites)
2nde

On définit \(f(x)=\dfrac{1}{x-2}\) et \(g(x)=\sqrt{x+1}\).

  1. (a) Donner \(D_f\) et \(D_g\).
  2. (b) Calculer \((f\circ g)(x)=f(g(x))\) et donner son domaine.
  3. (c) Calculer \((g\circ f)(x)=g(f(x))\) et donner son domaine.
  4. (d) Calculer \((f\circ g)(3)\) si possible.
Exercice 18 — Relation vs fonction — points donnés (test du « même x »)
2nde

On te donne les points suivants : \(A(-1;2)\), \(B(0;1)\), \(C(0;3)\), \(D(2;-1)\).

  1. (a) Peut-on définir une fonction \(f\) dont la courbe passe par tous ces points ? Justifier.
  2. (b) Si on enlève un point, lequel faut-il enlever pour que ce soit possible ?
  3. (c) Avec les points restants, donner \(f(0)\).
  4. (d) Interpréter graphiquement la raison de l’impossibilité.
Exercice 19 — Trouver l’expression d’une fonction affine (2 points) + vérification
2nde

La fonction affine \(f\) vérifie \(f(-3)=7\) et \(f(2)=-3\).

  1. (a) Déterminer la pente \(a\).
  2. (b) Déterminer \(b\) et l’expression \(f(x)=ax+b\).
  3. (c) Calculer \(f(0)\) et \(f(5)\).
  4. (d) Résoudre \(f(x)=0\).
Exercice 20 — Intersections avec les axes — interprétation (zéro et ordonnée)
2nde

On considère \(f(x)=\dfrac{x+1}{2}\).

  1. (a) Donner \(f(0)\) et interpréter.
  2. (b) Résoudre \(f(x)=0\) et interpréter (intersection avec l’axe des abscisses).
  3. (c) Donner un antécédent de 4.
  4. (d) Dire si \(f\) est croissante ou décroissante et justifier.
Exercice 21 — Fonction racine — domaine + comparaison (sans calculatrice)
2nde

On définit \(r(x)=\sqrt{x-2}\).

  1. (a) Donner le domaine \(D_r\).
  2. (b) Calculer \(r(2)\), \(r(3)\), \(r(11)\).
  3. (c) Comparer \(r(7)\) et \(2\) sans calcul de racine (justifier).
  4. (d) Résoudre \(r(x)=3\).
Exercice 22 — Transformations graphiques — translations (lecture)
2nde

Soit une fonction \(f\). On définit \(g(x)=f(x-2)+1\).

  1. (a) Expliquer la transformation du graphe de \(f\) vers celui de \(g\).
  2. (b) Si \((3;5)\) est un point du graphe de \(f\), donner un point du graphe de \(g\).
  3. (c) Si \(f(0)=-2\), calculer \(g(2)\).
  4. (d) Si \(g(0)=4\), exprimer une information sur \(f\).
Exercice 23 — Maximum/minimum sur un intervalle — lecture de variations (hard)
2nde

Une fonction \(t\) est définie sur \([ -3 ; 6 ]\). On sait :

  • Elle est croissante sur \([ -3 ; 1 ]\).
  • Elle est décroissante sur \([ 1 ; 6 ]\).
  • \(t(-3)=-2\), \(t(1)=5\), \(t(6)=0\).
  1. (a) Donner le maximum de \(t\) sur \([ -3 ; 6 ]\) et où il est atteint.
  2. (b) Donner le minimum de \(t\) sur \([ -3 ; 6 ]\).
  3. (c) Encadrer \(t(0)\) puis \(t(4)\).
  4. (d) Dire si l’équation \(t(x)=1\) admet 1 solution, 2 solutions ou plus (justifier).
Exercice 24 — Résoudre une inéquation par lecture graphique (niveau bac)
2nde

On considère une fonction \(f\) dont le graphe est ci-dessous.

y = 1
  1. (a) Lire approximativement les solutions de \(f(x)=1\).
  2. (b) Résoudre graphiquement \(f(x)\ge 1\).
  3. (c) Résoudre graphiquement \(f(x)\le 1\).
  4. (d) Expliquer la méthode en une phrase.
Exercice 25 — Challenge final — domaine + antécédents multiples + interprétation (mix)
2nde

On définit une fonction \(F\) par :

\[ F(x)=\frac{|x-1|}{x+2}. \]
  1. (a) Donner le domaine \(D_F\).
  2. (b) Calculer \(F(1)\), \(F(0)\), \(F(-3)\) (si possible).
  3. (c) Résoudre \(F(x)=0\) puis \(F(x)=1\).
  4. (d) Dire si \(F\) peut avoir deux antécédents pour une même valeur (argument simple).