Cours gratuit

Fonctions : Calculer images et antécédents

À partir de l'expression algébrique d'une fonction (type f(x) = ax + b), l'élève calcule l'image d'un nombre ou retrouve son antécédent. Il ne s'agit pas de lecture graphique mais de calcul fonctionnel.

Duree estimee : 20 min

L'intuition : la fonction est une machine

En mathématiques, une fonction est comme une machine à transformer les nombres. Tu lui donnes un nombre en entrée, elle effectue un programme de calcul défini, et elle te renvoie un nombre en sortie.

Illustration style dessin animé d'une machine d'usine colorée avec un entonnoir sur le dessus (entrée) et un tapis roulant sur le côté (sortie). Le nombre 4 tombe dans l'entonnoir. Le nombre 9 sort sur le tapis. Une étiquette avec la lettre 'f' est collée sur la machine.
Visualise bien ce processus : un nombre entre, un calcul se fait, un résultat sort.

Le nombre de départ (celui qui entre) s'appelle l'antécédent et se note souvent . Le résultat (celui qui sort) s'appelle l'image et se note , qui se lit de .

À retenir : est l'antécédent (avant la machine), est l'image (après la machine).

Calculer l'image : on remplace $x$

Si on te demande de calculer l'image d'un nombre, cela signifie qu'on te donne la valeur de . Ta mission est simple : dans la formule de la fonction, tu remplaces la lettre par le nombre donné et tu calcules.

Soit la fonction affine . Calculons l'image de 5. Je remplace par 5 : cela donne 3 fois 5 plus 2, soit . L'image de 5 est donc 17. On écrit .
Prenons la fonction linéaire . Calculons l'image de -2. Je remplace par -2 : cela donne -4 multiplié par -2. Attention aux signes : moins par moins donne plus ! L'image est 8. On écrit .
Ne confonds pas ! Si on te demande , on te donne l'antécédent (). Tu dois juste calculer. Ce n'est pas une équation à résoudre.

Trouver l'antécédent : on résout une équation

Parfois, on te donne le résultat final (l'image) et tu dois retrouver le nombre de départ. C'est le processus inverse : on cherche la valeur de qui a permis d'obtenir ce résultat.

Pour trouver un antécédent, il faut résoudre une équation. Si on cherche l'antécédent de 9 par la fonction , on pose l'égalité : expression de . Le but est d'isoler .

Soit . On cherche l'antécédent de 9. On pose l'équation : . On enlève 3 de chaque côté : . On divise par 2 : . L'antécédent de 9 est 3.
Dessin vectoriel simple d'une balance de Roberval à l'équilibre. Plateau de gauche : 2 boîtes bleues marquées 'x' et 3 poids gris marqués '1'. Plateau de droite : 9 poids gris marqués '1'. Fond blanc épuré.
C'est comme une balance à l'équilibre : pour isoler les boîtes inconnues (), on retire les poids identiques de chaque côté.
Pour vérifier, calcule l'image du nombre trouvé (ici 3). Si 2 fois 3 plus 3 donne bien 9, ta réponse est correcte !

Fonction Linéaire ou Affine ?

Une fonction linéaire s'écrit . Elle modélise une situation de proportionnalité. Par exemple, si le prix des pommes est de 3€ le kilo, le prix pour kilos est . Si tu achètes 0 kg, tu paies 0€.

Une fonction affine s'écrit . Elle ne représente pas une situation de proportionnalité (sauf si ). C'est comme un taxi : un prix au kilomètre () plus une prise en charge fixe (). Si tu ne roules pas, tu dois quand même payer la prise en charge.

En résumé : pour l'image, on remplace et on calcule. Pour l'antécédent, on écrit "expression = résultat" et on résout l'équation.

Entraînement officiel

Prêt à relever le Défi 5?

Mets tes nouvelles connaissances à l'épreuve : survis aux 10 questions du chapitre avec 5 vies et 20 secondes par manche !