Vider les textes à trous
Vider les graphiques
Moon Arrows Sun
Arrows

Les fonctions linéaires et affines

Les fonctions linéaires

Une fonction linéaire

Une fonction linéaire est une fonction de type :

$$ f(x) = a x \qquad(\text{où } a \neq 0) $$

Elle modélise notamment une situation de proportionnalité .

À partir d'un nombre, on lui applique un coefficient :

$$ x \longmapsto ax $$

Apparence des courbes représentatives

N'importe quelle fonction linéaire sera représentée par une droite passant par l'origine \(\bigl(O\bigl[ 0 ; 0 \bigr] \bigr)\).

la fonction linéaire : \(f(x) = ax\)

Le nombre \(a\) est appellé le coefficient directeur .

Graphiquement, le signe de \(a\) indique quelle sera l'inclinaison de la droite :

sens de variations d'une fonction linéaire en fonction du signe de \(a\)

Les fonctions affines

Une fonction affine

Une fonction affine est une fonction de type :

$$ f(x) = a x + b \qquad(\text{où } a \neq 0) $$

À partir d'un nombre, on lui applique en premier lieu un coefficient :

$$ x \longmapsto ax $$

Puis, à partir de ce résultat, on lui ajoute un nombre :

$$ ax \longmapsto ax + b $$

Ce qui revient à faire :

$$ x \longmapsto ax + b $$

Apparence des courbes représentatives

N'importe quelle fonction affine sera représentée par une droite .

lien entre fonctions linéaires et fonctions affines

La différence avec une fonction affine, est que l'on en plus un nombre \(b\), que l'on appelle l'ordonnée à l'origine .

Algébriquement, \(b\) est l'image de la fonction \(f\) par \((x = 0)\) :

$$ f(0) = a \times 0 + b $$
$$ f(0) = b $$

Graphiquement, \(b\) est la valeur de \(y\) que l'on lit au croisement de :

Les coefficients \(a\) et \(b\)

Le coefficient directeur : \(a\)

On calcule ce coefficent grâce à deux points \(M_1\bigl( x_1 ; y_1 \bigr)\) et \(M_2\bigl[ x_2 ; y_2 \bigr]\) de la courbe :

$$ a = \frac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1} = \frac{\Delta y}{\Delta x} $$
le calcul du coefficient directeur \(a\)

Exemple : avec deux points \(M_1\) et \(M_2\) de la droite :

$$ M_1\bigl[ 1 ; 3 \bigr] $$
$$ M_2\bigl[ 4 ; 0 \bigr] $$

Alors, le coefficient directeur vaut :

$$ a = \frac{0 - 3}{4 - 1} = \frac{-3}{3} $$
$$ a = -1 $$

On en conclue que cette fonction est décroissante .

L'ordonnée à l'origine : \(b\)

Après avoir déterminé \(a\), on reprend un des deux points qui nous a permis de le calculer, et on remplace pour isoler \(b\).

Exemple : en reprenant les deux même points \(M_1\) et \(M_2\) :

À partir de :

$$ y = ax + b $$

On remplace \((a = -1)\), ainsi que les valeurs \(\bigl[ x ; y \bigr]\) du point \(A\bigl[ 1 ; 3 \bigr]\) :

$$ 3 = -1 \times 1 + b $$
$$ 3 = -1 + b $$
$$ 3 \textcolor{#9F6A6A}{+ 1} = -1 \textcolor{#9F6A6A}{+ 1} + b $$
$$ b = 4 $$

L'expression de notre fonction est donc :

$$ f(x) = -x + 4 $$