Des exercices de 3e sur notion de fonction, avec la méthode et le corrigé détaillé. À faire en ligne ou sur une feuille, sans inscription.
Ce que ces exercices font travailler
Utiliser les notations et le vocabulaire fonctionnels (f(x), x ↦, image, antécédent)
Déterminer une image ou un antécédent à partir d'un tableau, d'une courbe ou d'une formule
Déterminer un antécédent par le calcul (équation du premier degré)
Modéliser une situation par une fonction et passer d'un mode de représentation à un autre
Utiliser les notations et le vocabulaire fonctionnels (f(x), x ↦, image, antécédent)
Exercice 1Pour démarrer
La fonction g vérifie g(3) = 15. Que signifie cette égalité ?
Méthode : g(3) se lit « g de 3 » : c'est le résultat que la fonction g donne quand on lui fournit le nombre 3.
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15 est l'image de 3 par la fonction g (et 3 est un antécédent de 15 par g).
Exercice 2Pour s'entraîner
On considère la fonction f définie par f(x) = 3x² − 7.
Méthode : f est le NOM de la machine ; x est le nombre qu'on lui donne ; f(x) est le nombre qu'elle renvoie.
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f (x est la variable et f(x) est l'image de x, c'est-à-dire un nombre).
Exercice 3Pour aller plus loin
Parmi ces affirmations sur les fonctions, laquelle est vraie ?
Méthode : Pense à la fonction « carré » : 3 et −3 ont tous les deux pour image 9.
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Un nombre peut avoir plusieurs antécédents par une même fonction (en revanche, chaque nombre a UNE seule image).
Déterminer une image ou un antécédent à partir d'un tableau, d'une courbe ou d'une formule
Exercice 4Pour démarrer
La fonction h est définie par le tableau de valeurs suivant : x | −5,25 | −3 | −1,75 | 0 | 2 | 8 h(x) | −358 | −125 | 3 | 7 | 12,5 | 20 a. Quelle est l'image de 8 par h ? b. Quel est l'antécédent de −125 par h ?
Méthode : Image : je cherche le nombre sur la ligne du HAUT et je lis en dessous. Antécédent : je cherche le nombre sur la ligne du BAS et je remonte.
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a. 20 b. −3
Exercice 5Pour s'entraîner
On considère la fonction f définie par f(x) = 3x² − 7. a. Calcule f(2). b. Calcule f(−3).
Méthode : Remplace x par le nombre : f(2) = 3 × 2² − 7 = 3 × 4 − 7. Attention, seul x est mis au carré, pas 3x !
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a. 5 b. 20
Exercice 6Pour aller plus loin
On considère la fonction h définie par h : x ↦ 5x² − 4x + 3. a. Calcule l'image de 2 par h. b. Calcule l'image de −3 par h.
Déterminer un antécédent par le calcul (équation du premier degré)
Exercice 7Pour démarrer
On cherche l'antécédent de 7 par la fonction f définie par f(x) = 2x − 1. Quelle équation faut-il résoudre ?
Méthode : Un antécédent de 7 est un nombre x dont l'image vaut 7 : on traduit f(x) = 7.
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2x − 1 = 7 (sa solution est x = 4).
Exercice 8Pour s'entraîner
On considère la fonction f définie par f(x) = −3x − 4. Détermine l'antécédent de 10 par f.
Méthode : Pose l'équation −3x − 4 = 10 : ajoute 4 aux deux membres, puis divise par −3. La solution n'est pas un nombre entier.
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x = −14/3 (on résout −3x − 4 = 10, donc −3x = 14, donc x = −14/3).
Exercice 9Pour aller plus loin
On considère la fonction g définie par g(x) = (3x + 6)(x − 9). Détermine les antécédents de 0 par g.
Méthode : On résout (3x + 6)(x − 9) = 0. Un produit est nul si et seulement si l'un de ses facteurs est nul (chapitre Équations).
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x = −2 et x = 9 (équation produit : 3x + 6 = 0 donne x = −2 ; x − 9 = 0 donne x = 9).
Modéliser une situation par une fonction et passer d'un mode de représentation à un autre
Exercice 10Pour démarrer
Un mobile se déplace à la vitesse constante de 5 mètres par seconde. On note d(x) la distance parcourue (en mètres) au bout de x secondes. Quelle formule définit la fonction d ?
Méthode : En 1 s le mobile parcourt 5 m, en 2 s il parcourt 10 m… en x secondes ?
Un rectangle a un périmètre de 30 cm. On note x la longueur d'un de ses côtés (en cm) et A(x) son aire (en cm²). a. Exprime la longueur de l'autre côté en fonction de x. b. Calcule A(5).
Méthode : Le demi-périmètre vaut 30 ÷ 2 = 15 cm : c'est la somme des deux côtés. L'aire est donc A(x) = x(15 − x).
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a. 15 − x b. 50 cm²
Exercice 12Pour aller plus loin
On considère le programme de calcul suivant : • choisis un nombre ; • ajoute 6 à ce nombre ; • multiplie le résultat par le nombre de départ ; • ajoute 9 au résultat. On note f la fonction qui donne le résultat du programme pour un nombre de départ x. a. Quelle est l'image de 2 par f ? b. Quelle est l'image de 5 par f ? c. Exprime f(x) en fonction de x.
Méthode : Pour a., applique le programme à 2 : (2 + 6) × 2 + 9. Pour c., applique le programme au nombre x.
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a. 25 b. 64 c. f(x) = (x + 6) × x + 9 = x² + 6x + 9