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Les fonctions

Quand une grandeur dépend d'une autre : la décrire par une formule, un tableau de valeurs ou un graphique.

Un distributeur de boissons : on entre un code, il rend une boisson et une seule. Jamais deux, jamais rien.

Une machine à calculer fait pareil avec les nombres.

À chaque entrée, une sortie et une seule : c'est une fonction.

Dépendre d'une grandeur

Une grandeur dépend d'une autre si à chaque valeur de la seconde correspond une valeur de la première, et une seule.

On dit que la première est « fonction de » la seconde.

Exemple : le prix payé à la pompe est fonction du volume d'essence.

La grandeur dont on part est la variable ; celle que l'on obtient est le résultat.

Trois manières de décrire une dépendance

Une même situation se décrit par une formule, un tableau de valeurs ou un graphique.

  1. La formule

    Elle donne le calcul à effectuer pour toute valeur.

    $$ P = 1.8 \times V $$
  2. Le tableau de valeurs

    Il donne quelques résultats exacts.

  3. Le graphique

    Il montre l'allure générale : croissance, décroissance, valeurs extrêmes.

Construire un tableau de valeurs

On choisit des valeurs de la variable, puis on applique la formule à chacune.

Exemple : pour \(P = 1.8 \times V\), avec \(V\) en litres et \(P\) en euros.

Volume en L
\(0\)
\(10\)
\(20\)
\(30\)
Prix en €
\(0\)
\(18\)
\(36\)
\(54\)
Prix de l'essence en fonction du volume

C'est un tableau de proportionnalité.

Placer les points dans un repère

Chaque colonne du tableau donne un point : la valeur de la variable en abscisse, le résultat en ordonnée.

Exemple : la colonne \(20\) et \(36\) donne le point \((20 \ ; \ 36)\).

Les deux axes peuvent avoir des unités différentes.

Lire un graphique

Lecture graphique d'une valeur
Pour l'abscisse \(3\), on lit l'ordonnée \(3.3\)
  1. Lire un résultat

    On part de la valeur en abscisse, on monte jusqu'à la courbe, puis on lit l'ordonnée.

  2. Retrouver une variable

    On fait le chemin inverse, depuis l'ordonnée.

Une lecture graphique donne une valeur approchée ; la formule, le résultat exact.

Reconnaître la proportionnalité sur un graphique

Les points d'une situation de proportionnalité sont alignés et la droite passe par l'origine du repère.

Exemple : le prix de l'essence donne des points alignés avec \((0 \ ; \ 0)\).

Un abonnement de \(5 \text{ €}\) plus \(2 \text{ €}\) par séance donne des points alignés avec \((0 \ ; \ 5)\) : la situation n'est pas proportionnelle.

$$ \text{alignés} + \text{passant par l'origine} \ \Longleftrightarrow \ \text{proportionnalité} $$

Produire une formule

Traduire un énoncé par une formule, c'est nommer la variable puis écrire le calcul.

Exemple : un taxi facture \(4 \text{ €}\), plus \(1.2 \text{ €}\) par kilomètre. Pour \(d\) kilomètres :

$$ P = 4 + 1.2 \times d $$