Exercices corrigés — Fonctions linéaires (3e)

Cette page propose des exercices corrigés de mathématiques en 3ème sur Fonctions linéaires. Tu vas t’entraîner sur lecture graphique, images et antécédents, variations, modélisation avec des questions progressives et des corrections pour vérifier chaque étape.


✏️ Exercices — Fonctions linéaires

Thèmes : reconnaître \(f(x)=ax\) • images • antécédents • coefficient directeur • tableaux • droites passant par l’origine • problèmes type Brevet.
Objectif : niveau Brevet avancé, uniquement sur les fonctions linéaires.

Exercice 1 — Classer des fonctions : linéaires ou non
3e • Brevet

Consigne. On donne les fonctions suivantes :

\[ f(x)=4x,\qquad g(x)=-\frac{3}{2}x,\qquad h(x)=x+5,\qquad u(x)=x^2,\qquad v(x)=0. \]
  1. (a) Dire quelles fonctions sont linéaires.
  2. (b) Donner le coefficient directeur de chaque fonction linéaire.
  3. (c) Expliquer pourquoi \(h\) n’est pas linéaire.
  4. (d) Expliquer pourquoi \(v(x)=0\) est une fonction linéaire.
Exercice 2 — Images et antécédents d’une fonction linéaire
3e • Brevet

Consigne. Soit la fonction linéaire définie par :

\[ f(x)=-3x. \]
  1. (a) Calculer l’image de \(4\).
  2. (b) Calculer l’image de \(-2\).
  3. (c) Déterminer l’antécédent de \(15\).
  4. (d) Déterminer l’antécédent de \(0\).
Exercice 3 — Déterminer une fonction linéaire à partir d’une image
3e • Brevet

Consigne. Soit \(f\) une fonction linéaire telle que :

\[ f(8)=12. \]
  1. (a) Écrire la forme générale de \(f\).
  2. (b) Déterminer le coefficient directeur.
  3. (c) Donner l’expression de \(f(x)\).
  4. (d) Calculer \(f(-6)\).
Exercice 4 — Tableau de valeurs complet
3e • Brevet

Consigne. On considère la fonction linéaire :

\[ f(x)=\frac{5}{2}x. \]
  1. (a) Compléter le tableau suivant.
  2. (b) Expliquer pourquoi le tableau est proportionnel.
  3. (c) Donner le coefficient de proportionnalité.
  4. (d) Placer deux points utiles pour tracer la droite.
\(x\) \(-4\) \(-2\) \(0\) \(2\) \(6\)
\(f(x)\) ? ? ? ? ?
Exercice 5 — Trouver le coefficient avec un point
3e • Brevet

Consigne. La droite représentant une fonction linéaire \(f\) passe par le point :

\[ A(-3;12). \]
  1. (a) Expliquer pourquoi la droite passe aussi par \(O(0;0)\).
  2. (b) Calculer le coefficient directeur.
  3. (c) Donner l’expression de \(f(x)\).
  4. (d) Calculer l’antécédent de \(-20\).
Exercice 6 — Fonction linéaire et lecture graphique
3e • Brevet

Consigne. Une droite \((d)\) représentant une fonction linéaire passe par \(O(0;0)\) et par \(M(4;-10)\).

  1. (a) Calculer le coefficient directeur de \((d)\).
  2. (b) Déterminer l’expression de la fonction \(f\).
  3. (c) Calculer l’image de \(-6\).
  4. (d) Dire si le point \(B(8;-20)\) appartient à \((d)\).
Exercice 7 — Construire une droite à partir de deux points
3e • Brevet

Consigne. On considère la fonction linéaire :

\[ f(x)=-\frac{3}{4}x. \]
  1. (a) Donner un point toujours présent sur la droite.
  2. (b) Calculer \(f(4)\).
  3. (c) Donner deux points permettant de tracer la droite.
  4. (d) Calculer l’ordonnée du point de la droite d’abscisse \(-8\).
Exercice 8 — Comparer deux fonctions linéaires
3e • Brevet

Consigne. On considère deux fonctions linéaires :

\[ f(x)=3x,\qquad g(x)=-2x. \]
  1. (a) Calculer \(f(4)\) et \(g(4)\).
  2. (b) Résoudre \(f(x)=g(x)\).
  3. (c) Interpréter graphiquement le résultat.
  4. (d) Dire laquelle des deux droites est croissante et laquelle est décroissante.
Exercice 9 — Fonction linéaire et proportionnalité
3e • Brevet

Consigne. Dans un magasin, \(6\) kg de pommes coûtent \(15\) €. On suppose que le prix est proportionnel à la masse.

  1. (a) Déterminer le prix d’un kilogramme.
  2. (b) Définir la fonction linéaire \(p\) qui donne le prix en fonction de la masse \(x\).
  3. (c) Calculer le prix de \(9\) kg.
  4. (d) Déterminer la masse que l’on peut acheter avec \(40\) €.
Exercice 10 — Fonction linéaire et échelle
3e • Brevet

Consigne. Sur une carte, \(1\) cm représente \(250\) m en réalité. On note \(d(x)\) la distance réelle en mètres correspondant à \(x\) cm sur la carte.

  1. (a) Expliquer pourquoi \(d\) est une fonction linéaire.
  2. (b) Donner l’expression de \(d(x)\).
  3. (c) Calculer la distance réelle pour \(7{,}2\) cm.
  4. (d) Déterminer la distance sur la carte correspondant à \(4\) km.
Exercice 11 — Réservoir et fonction linéaire décroissante
3e • Brevet

Consigne. Une voiture consomme \(6\) L de carburant pour \(100\) km. On note \(c(x)\) la quantité de carburant consommée en litres après \(x\) kilomètres.

  1. (a) Expliquer pourquoi \(c\) est une fonction linéaire.
  2. (b) Donner l’expression de \(c(x)\).
  3. (c) Calculer la consommation pour \(350\) km.
  4. (d) Déterminer la distance parcourue avec \(42\) L consommés.
Exercice 12 — Réservoir restant : est-ce linéaire ?
3e • Brevet

Consigne. Une voiture part avec \(50\) L dans son réservoir et consomme \(0{,}06\) L par km. On note \(r(x)\) la quantité restante après \(x\) km.

  1. (a) Donner l’expression de \(r(x)\).
  2. (b) Dire si \(r\) est une fonction linéaire.
  3. (c) Calculer \(r(300)\).
  4. (d) Déterminer la distance parcourue quand le réservoir est vide.
Exercice 13 — Triangle rectangle et aire linéaire
3e • Brevet

Consigne. Un triangle rectangle a une base variable \(x\) cm et une hauteur fixe de \(6\) cm. On note \(A(x)\) son aire en cm².

  1. (a) Rappeler la formule de l’aire d’un triangle.
  2. (b) Exprimer \(A(x)\) en fonction de \(x\).
  3. (c) Dire si \(A\) est une fonction linéaire.
  4. (d) Calculer la base si l’aire vaut \(45\) cm².
Exercice 14 — Rectangle : périmètre linéaire ou non ?
3e • Brevet

Consigne. Un rectangle a une longueur variable \(x\) cm et une largeur fixe de \(4\) cm. On note \(P(x)\) son périmètre.

  1. (a) Exprimer \(P(x)\) en fonction de \(x\).
  2. (b) Dire si \(P\) est une fonction linéaire.
  3. (c) Calculer \(P(10)\).
  4. (d) Trouver \(x\) lorsque \(P(x)=40\).
Exercice 15 — Tableau : déterminer si la fonction est linéaire
3e • Brevet

Consigne. On donne le tableau suivant :

\(x\) \(-3\) \(-1\) \(2\) \(5\)
\(y\) \(9\) \(3\) \(-6\) \(-15\)
  1. (a) Calculer les quotients \(\dfrac{y}{x}\).
  2. (b) Dire si ce tableau peut correspondre à une fonction linéaire.
  3. (c) Donner l’expression de cette fonction.
  4. (d) Calculer l’image de \(7\).
Exercice 16 — Tableau piège : pas une fonction linéaire
3e • Brevet

Consigne. On donne le tableau suivant :

\(x\) 1 2 4 8
\(y\) 5 7 11 19
  1. (a) Calculer les quotients \(\dfrac{y}{x}\).
  2. (b) Dire si le tableau correspond à une fonction linéaire.
  3. (c) Expliquer pourquoi la différence \(y-x\) ne suffit pas.
  4. (d) Proposer une phrase de conclusion correcte.
Exercice 17 — Déterminer une fonction à partir de deux points
3e • Brevet

Consigne. On veut savoir s’il existe une fonction linéaire dont la droite passe par \(A(2;7)\) et \(B(6;21)\).

  1. (a) Calculer le coefficient obtenu avec \(A\).
  2. (b) Calculer le coefficient obtenu avec \(B\).
  3. (c) Conclure sur l’existence d’une fonction linéaire.
  4. (d) Donner son expression si elle existe.
Exercice 18 — Points incompatibles avec une fonction linéaire
3e • Brevet

Consigne. On veut savoir s’il existe une fonction linéaire dont la droite passe par \(A(3;12)\) et \(B(5;18)\).

  1. (a) Calculer le coefficient obtenu avec \(A\).
  2. (b) Calculer le coefficient obtenu avec \(B\).
  3. (c) Dire si une même fonction linéaire peut passer par \(A\) et \(B\).
  4. (d) Expliquer graphiquement la réponse.
Exercice 19 — Lecture de droite et équation
3e • Brevet

Consigne. Une droite représentant une fonction linéaire passe par l’origine et par le point \(P(-4;6)\).

  1. (a) Calculer son coefficient directeur.
  2. (b) Donner l’expression de la fonction \(f\).
  3. (c) Résoudre \(f(x)=9\).
  4. (d) Dire si le point \(Q(10;-15)\) appartient à cette droite.
Exercice 20 — Challenge final : comparer linéaire et non-linéaire
3e • Brevet

Consigne. On étudie deux situations :

  • Situation A : un triangle a une hauteur fixe de \(8\) cm et une base \(x\) cm.
  • Situation B : un rectangle a une longueur \(x\) cm et une largeur \(x+2\) cm.
  1. (a) Exprimer l’aire \(A(x)\) du triangle.
  2. (b) Dire si \(A\) est une fonction linéaire.
  3. (c) Exprimer l’aire \(B(x)\) du rectangle.
  4. (d) Dire si \(B\) est une fonction linéaire et justifier.
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