Définir une fonction linéaire

Définition
Étant donné un nombre a, le procédé de calcul qui, à tout nombre x, associe le nombre ax est une fonction linéaire de coefficient a.
Notations
On désigne souvent les fonctions par les lettres f, g ou h.
On écrit f : x → ax.
Cela signifie : f est la fonction linéaire qui, à tout nombre x, associe le nombre ax, appelé image de x par la fonction f.
On écrit aussi : soit f définie par f(x) = ax.
f est une fonction et x est le nombre dont on cherche l'image par f.
f(x) est donc l'image de x.
Exemple
Soit f définie par f(x) = 1,45x. On veut calculer l'image de –3,2 par f.
On calcule 1,45 × (–3,2) et on écrit : f(–3,2) = –4,64.
Application à la proportionnalité
À toute situation de proportionnalité correspond une fonction linéaire. Ainsi, au tableau de proportionnalité ci-dessous correspond la fonction linéaire f, définie par : f(x) = 2,6x.
Définir une fonction linéaire - illustration 1
Exercice n°1
Quelles sont les fonctions linéaires ?
Cochez la (ou les) bonne(s) réponse(s).
x → -2x
x → \frac{2}{3} x
x → 2x + 3
Une fonction linéaire de coefficient a associe, à chaque nombre x, le nombre ax.
Exercice n°2
Complète avec les nombres qui conviennent.
Écrivez les réponses dans les zones colorées.
1. f est la fonction linéaire définie par f(x) = -4x.
Alors f(-1) =  ; f(0) = .
2. g est la fonction linéaire de coefficient \frac{1}{3}.
L'image de 6 par g est  ; 4 est l'image de par g.
1. f(-1) = (-4) × (-1) = 4
f(0) = (-4) × 0 = 0.
2. g(x) = \frac{1}{3} x, donc g(6) = \frac{1}{3} × 6.
Pour trouver quelle est l'image de 4 par g, il faut résoudre g(x) = 4, soit \frac{1}{3} x = 4. Donc x = 12.
Exercice n°3
Voici un tableau de proportionnalité.
20
30
60
75
24
36
72
90

Complète la lecture du tableau.
Écrivez les réponses dans les zones colorées.
a. Le coefficient de proportionnalité du tableau est : .
b. La fonction linéaire correspondante f s'écrit : f(x) = x.
c. On a : f(20) =  et f() = 72.
a et b. 24 ÷ 20 = 1,2 donc 24 = 1,2 × 20 et f(x) = 1,2 × x.
c. On lit donc x sur la première ligne du tableau et f(x) sur la seconde.
Exercice n°4
On considère la fonction définie par f(x) = 2x.
Complète les phrases suivantes.
Écrivez les réponses dans les zones colorées.
La fonction f est une fonction .
Le coefficient de cette fonction linéaire est .
L'image de 3 est .
Le nombre est l'image de 8.
• L'image de 3 est 6 car 2 × 3 = 6.
• Le nombre 16 est l'image de 8 car 2 × 8 = 16.