Exercices corrigés — Fonctions affines (3e)
✏️ Exercices — Fonctions linéaires et fonctions affines
Thèmes : images • antécédents • coefficient directeur • ordonnée à l’origine • lecture graphique • fonctions linéaires • fonctions affines • tarifs • intersections • problèmes type Brevet.
Exercice 1 — Reconnaître les types de fonctions
3e BrevetConsigne. Pour chaque fonction, dire si elle est linéaire, affine non linéaire, constante ou autre.
| Fonction | Type à déterminer |
|---|---|
| \(f(x)=4x\) | ? |
| \(g(x)=-2x+7\) | ? |
| \(h(x)=5\) | ? |
| \(u(x)=x^2-3\) | ? |
| \(v(x)=\dfrac{x}{3}-1\) | ? |
| \(w(x)=\dfrac{6}{x}\) | ? |
Exercice 2 — Images et antécédents
3e BrevetConsigne. On considère la fonction affine :
\[ f(x)=-3x+12 \]- Calculer \(f(0)\), \(f(2)\), \(f(-1)\) et \(f\left(\dfrac{5}{2}\right)\).
- Déterminer l’antécédent de \(0\).
- Déterminer l’antécédent de \(21\).
- Résoudre \(f(x)<6\).
Exercice 3 — Lecture graphique : trouver \(a\) et \(b\)
3e BrevetConsigne. La droite ci-dessous représente une fonction affine \(f\). Elle passe par \(A(0 ; 2)\) et \(B(3 ; 5)\).
- Lire l’ordonnée à l’origine.
- Calculer le coefficient directeur.
- Déterminer l’expression de \(f(x)\).
- Calculer \(f(6)\).
- Déterminer par le calcul l’antécédent de \(0\).
Exercice 4 — Deux droites qui se coupent
3e BrevetConsigne. On a représenté deux fonctions affines \(f\) et \(g\). La droite bleue passe par \((0 ; 1)\) et \((4 ; 5)\). La droite rouge passe par \((0 ; 5)\) et \((4 ; 1)\).
- Déterminer \(f(x)\) pour la droite bleue.
- Déterminer \(g(x)\) pour la droite rouge.
- Lire graphiquement leur point d’intersection.
- Vérifier ce point par le calcul.
Exercice 5 — Fonction affine cachée dans un tableau
3e BrevetConsigne. On donne le tableau de valeurs suivant pour une fonction affine \(f\).
| \(x\) | \(-4\) | \(0\) | \(3\) | \(7\) |
|---|---|---|---|---|
| \(f(x)\) | \(18\) | \(6\) | \(-3\) | \(-15\) |
- Montrer que les valeurs sont compatibles avec une fonction affine.
- Déterminer \(f(x)\).
- Calculer \(f(10)\).
- Déterminer l’antécédent de \(0\).
Exercice 6 — Trouver une fonction affine avec deux points
3e BrevetConsigne. Une droite passe par les points :
\[ A(-2 ; 11) \qquad \text{et} \qquad B(4 ; -7) \]- Déterminer le coefficient directeur.
- Déterminer l’expression de la fonction affine \(f\) représentée par cette droite.
- Dire si \(f\) est croissante ou décroissante.
- Déterminer le point d’intersection avec l’axe des ordonnées.
- Déterminer le point d’intersection avec l’axe des abscisses.
Exercice 7 — Abonnements téléphoniques
3e BrevetConsigne. Deux opérateurs proposent les formules suivantes pour \(x\) minutes de communication par mois :
- Offre A : abonnement de \(19\) €, puis \(0{,}30\) € par minute.
- Offre B : abonnement de \(29\) €, puis \(0{,}20\) € par minute.
| Durée \(x\) en min | 30 | 45 | 60 | 90 |
|---|---|---|---|---|
| Offre A | à compléter | à compléter | à compléter | à compléter |
| Offre B | à compléter | à compléter | à compléter | à compléter |
- Exprimer \(A(x)\) et \(B(x)\).
- Compléter le tableau.
- Déterminer le nombre de minutes pour lequel les deux offres coûtent le même prix.
- Quelle offre est la plus intéressante pour moins d’une heure ? Justifier.
- Combien de minutes peut-on consommer avec \(70\) € avec l’offre A ?
Exercice 8 — Cartouches d’encre : magasin ou internet ?
3e BrevetConsigne. Dans un magasin, une cartouche d’encre coûte \(15\) €. Sur internet, une cartouche coûte \(10\) €, mais il faut payer \(20\) € de frais de livraison.
On note \(x\) le nombre de cartouches achetées.
- Écrire les fonctions \(M(x)\) et \(I(x)\).
- Calculer les deux prix pour \(3\), \(4\), puis \(8\) cartouches.
- Déterminer à partir de combien de cartouches internet devient moins cher.
- Interpréter graphiquement le résultat.
Exercice 9 — Réservoir d’eau
3e BrevetConsigne. Un réservoir contient \(180\) L d’eau. On ouvre un robinet qui le vide à débit constant. Après \(12\) minutes, il reste \(132\) L.
On note \(V(x)\) le volume d’eau restant, en litres, après \(x\) minutes.
- Justifier que \(V\) peut être modélisée par une fonction affine.
- Déterminer l’expression de \(V(x)\).
- Calculer le volume restant après \(25\) minutes.
- Déterminer au bout de combien de minutes le réservoir sera vide.
- Dire si la fonction est croissante ou décroissante.
Exercice 10 — Distance et vitesse constante
3e BrevetConsigne. À 8 h, une personne est à \(2\) km de son point de départ. À 10 h, elle est à \(11\) km de son point de départ.
On note \(d(x)\) la distance, en kilomètres, après \(x\) heures écoulées depuis 8 h.
- Déterminer \(d(x)\).
- Interpréter le coefficient directeur.
- Calculer la distance à 11 h 30.
- Déterminer à quelle heure la personne sera à \(24{,}5\) km du point de départ.
Exercice 11 — Fonction affine avec fractions
3e BrevetConsigne. Une fonction affine \(f\) vérifie :
\[ f(-2)=\frac{13}{2} \qquad \text{et} \qquad f(4)=-\frac{7}{2} \]- Déterminer le coefficient directeur de \(f\).
- Déterminer l’expression de \(f(x)\).
- Calculer \(f(1)\).
- Résoudre \(f(x)=0\).
Exercice 12 — Périmètres de deux rectangles
3e BrevetConsigne. On considère deux rectangles.
- Rectangle A : longueur \(x+5\) et largeur \(3\).
- Rectangle B : longueur \(2x\) et largeur \(1\).
- Exprimer le périmètre \(P_A(x)\) du rectangle A.
- Exprimer le périmètre \(P_B(x)\) du rectangle B.
- Déterminer pour quelle valeur de \(x\) les deux périmètres sont égaux.
- Pour \(x=8\), quel rectangle a le plus grand périmètre ?
Exercice 13 — Intersection et comparaison de deux fonctions
3e BrevetConsigne. On considère les fonctions :
\[ f(x)=\frac32x-4 \qquad \text{et} \qquad g(x)=-\frac12x+8 \]- Résoudre \(f(x)=g(x)\).
- Calculer l’ordonnée du point d’intersection.
- Donner les coordonnées du point d’intersection.
- Déterminer pour quelles valeurs de \(x\), \(f(x)>g(x)\).
Exercice 14 — Organisation d’une sortie scolaire
3e BrevetConsigne. Pour une sortie scolaire, une entreprise de transport propose deux contrats.
- Contrat A : \(280\) € de frais fixes, puis \(6\) € par élève.
- Contrat B : \(120\) € de frais fixes, puis \(10\) € par élève.
On note \(x\) le nombre d’élèves participant à la sortie.
- Écrire les fonctions \(A(x)\) et \(B(x)\).
- Calculer les deux prix pour \(35\) élèves.
- Résoudre \(A(x)=B(x)\).
- Interpréter le résultat obtenu.
- Pour \(48\) élèves, quel contrat faut-il choisir ? Justifier.
Exercice 15 — Synthèse complète Brevet
3e BrevetConsigne. Une droite \((d)\) passe par les points :
\[ A(-2 ; 9) \qquad \text{et} \qquad B(6 ; -7) \]On note \(f\) la fonction affine représentée par cette droite.
- Déterminer l’expression de \(f(x)\).
- Dire si \(f\) est croissante ou décroissante.
- Déterminer le point où \((d)\) coupe l’axe des ordonnées.
- Déterminer le point où \((d)\) coupe l’axe des abscisses.
- La droite représentant \(g(x)=x-5\) coupe-t-elle \((d)\) ? Si oui, donner le point d’intersection.