Corrigé des 36 exercices sur les fonctions usuelles en 1ère : solutions détaillées à télécharger en PDF
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Ce corrigé exercices fonctions usuelles première couvre maintenant toute la fiche : les 36 exercices sont résolus en détail. Puis les dix premiers installent les réflexes sur les quatre fonctions de référence (carré, inverse, racine carrée, valeur absolue) : variations, comparaisons sans calculatrice, encadrements et lectures graphiques. Ensuite, la suite va plus loin : équations et inéquations avec racines carrées, suppression d’une racine au dénominateur grâce à l’expression conjuguée, comparaison de \(x\), \(x^2\) et \(\sqrt{x}\), puis positions relatives de courbes par l’étude du signe d’une différence. Viennent ensuite la valeur absolue vue comme une distance, un algorithme à interpréter, les fonctions \(u+k\) et \(k\,u\) (tableaux de variations, courbes à tracer, courbes à identifier), plusieurs QCM, puis des exercices de synthèse sur les polynômes du second degré, l’étude d’une parabole, des affirmations vraies ou fausses et une étude complète de fonction.
En travaillant corrigé fonctions usuelles, on remarque que ces solutions s’adressent aux élèves de première qui préparent un contrôle, aux parents qui suivent le travail et aux enseignants en quête d’une rédaction de référence ; les figures et captures montrent ce qu’il fallait lire ou tracer. Puis pour en tirer profit, cherche d’abord chaque exercice au brouillon, puis compare ta démarche à la correction, étape par étape. De plus, le sommaire permet d’aller directement à l’exercice voulu.
corrigé fonctions usuelles (suite)
Les énoncés se trouvent sur la fiche Fonctions usuelles : exercices de maths en 1ère corrigés en PDF.. Ensuite, cherchez d’abord chaque exercice au brouillon, puis comparez avec la correction.
Corrigé des exercices 1 à 10 sur les fonctions de référence en première
Exercice 1 : Fonctions carré et inverse
Revoir l’énoncé de l’exercice 1

On exprime chaque fonction puis on repère le sommet et l’orientation de la parabole.
- \(u(x)=x^2-1\) : sommet \((0\,;\,-1)\), tournée vers le haut, coupe l’axe des abscisses en \(-1\) et \(1\). C’est la parabole de sommet \((0\,;\,-1)\) (en orange sur la fiche).
- \(-u(x)=-x^2+1\) : sommet \((0\,;\,1)\), tournée vers le bas, passe aussi par \((-1\,;\,0)\) et \((1\,;\,0)\). C’est la parabole « en cloche » qui descend rapidement.
- \((u+2)(x)=x^2+1\) : c’est la courbe de \(u\) translatée de 2 unités vers le haut, de sommet \((0\,;\,1)\), tournée vers le haut ; elle ne coupe pas l’axe des abscisses.
- \(-\dfrac{1}{4}u(x)=-\dfrac{1}{4}x^2+\dfrac{1}{4}\) : sommet \(\left(0\,;\,\dfrac{1}{4}\right)\), tournée vers le bas et très aplatie ; elle passe par \((\pm1\,;\,0)\) et par \((\pm3\,;\,-2)\). C’est la courbe rouge.
De plus, Remarque : \(u\), \(-u\) et \(-\dfrac{1}{4}u\) s’annulent toutes en \(-1\) et \(1\) : multiplier par un réel ne change pas les points où la fonction vaut 0.
Suite du corrigé corrigé fonctions usuelles
Exercice 2 : Logiciel de géométrie et distance minimale (corrigé fonctions usuelles)
Revoir l’énoncé de l’exercice 2

1) a) Dans GeoGebra : on saisit f(x)=sqrt(x), on place A=(2,0), puis un point M sur la courbe (« Point sur objet ») et on affiche Distance(A,M).
Par ailleurs, b) En déplaçant \(M\), la distance \(AM\) passe par une plus petite valeur, environ \(1{,}32\), lorsque l’abscisse de \(M\) est voisine de \(1{,}5\).
Ainsi, 2) Avec \(A(2\,;\,0)\) et \(M(x\,;\,\sqrt{x})\), \(x\geqslant 0\), dans un repère orthonormé :
\[ \begin{aligned} AM^2 &= (x-2)^2+(\sqrt{x}-0)^2 \\ &= x^2-4x+4+x \\ &= x^2-3x+4 \end{aligned} \]
Une distance est positive, donc \(AM=\sqrt{x^2-3x+4}\).
Donc, 3) La fonction racine carrée est croissante sur \([0\,;\,+\infty[\) : \(AM\) est minimale quand \(g(x)=x^2-3x+4\) l’est. Forme canonique :
\[ g(x)=\left(x-\frac{3}{2}\right)^2-\frac{9}{4}+4=\left(x-\frac{3}{2}\right)^2+\frac{7}{4} \]
Également, \(g\) atteint son minimum \(\dfrac{7}{4}\) en \(x=\dfrac{3}{2}\) (qui appartient bien à \([0\,;\,+\infty[\)). Alors \(AM=\sqrt{\dfrac{7}{4}}=\dfrac{\sqrt{7}}{2}\approx1{,}32\) et \(M\left(\dfrac{3}{2}\,;\,\sqrt{\dfrac{3}{2}}\right)=\left(\dfrac{3}{2}\,;\,\dfrac{\sqrt{6}}{2}\right)\).
Suite du corrigé corrigé fonctions usuelles
Exercice 3 : Tableau de variation et images
Revoir l’énoncé de l’exercice 3

D’après le tableau : \(f\) décroît de 3 à \(-2\) sur \([-4\,;\,-1]\), croît de \(-2\) à 1 sur \([-1\,;\,2]\), décroît de 1 à \(-5\) sur \([2\,;\,5]\). Par ailleurs, on suppose les variations strictes, comme l’indiquent les flèches.
| \(x\) | \(-4\) | \(-1\) | \(2\) | \(5\) | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| \(f(x)\) | 3 | ↘ | \(-2\) | ↗ | 1 | ↘ | \(-5\) |
De même, 1) \(f(0)\lt f(1)\) : vrai. \(0\) et \(1\) sont dans \([-1\,;\,2]\) où \(f\) est croissante, et \(0\lt 1\).
2) \(f(-3)\lt f(4)\) : on ne peut pas savoir. \(f(-3)\in\,]-2\,;\,3[\) et \(f(4)\in\,]-5\,;\,1[\) : les intervalles se chevauchent, les deux ordres sont possibles.
Également, 3) \(f(0)\gt f(5)\) : vrai. Sur \([-1\,;\,2]\), \(f\) croît donc \(f(0)\gt f(-1)=-2\), et \(-2\gt -5=f(5)\).
4) \(f(3)\lt f(5)\) : faux. \(f\) est décroissante sur \([2\,;\,5]\) et \(3\lt 5\), donc \(f(3)\gt f(5)\).
Par ailleurs, 5) \(f(2)\gt f(-3)\) : on ne peut pas savoir. \(f(2)=1\), mais \(f(-3)\) est seulement compris entre \(-2\) et \(3\) : il peut être plus petit ou plus grand que 1.
6) \(f(3)\lt f(4)\) : faux. Même raison qu’au 4) : \(f(3)\gt f(4)\).
Exercice 4 : Préciser le sens de variation des fonctions usuelles (corrigé fonctions usuelles)
Revoir l’énoncé de l’exercice 4

1) \(f(x)=-2x+5\) est affine de coefficient directeur \(-2\lt 0\) : \(f\) est décroissante sur \(\mathbb{R}\).
Donc, 2) \(g(x)=x^2\) est la fonction carré : décroissante sur \(]-\infty\,;\,0]\) et croissante sur \([0\,;\,+\infty[\). Justification : si \(0\leqslant a\lt b\), \(b^2-a^2=(b-a)(b+a)\gt 0\) ; si \(a\lt b\leqslant 0\), \(b-a\gt 0\) et \(b+a\lt 0\) donc \(b^2-a^2\lt 0\).
Également, 3) \(h(x)=3x-7\) est affine de coefficient directeur \(3\gt 0\) : \(h\) est croissante sur \(\mathbb{R}\).
Par conséquent, 4) \(l(x)=\dfrac{1}{x}\) est la fonction inverse. Puis pour \(a\) et \(b\) non nuls de même signe, \(\dfrac{1}{b}-\dfrac{1}{a}=\dfrac{a-b}{ab}\) ; si \(a\lt b\), le numérateur est négatif et \(ab\gt 0\), donc \(\dfrac{1}{b}\lt\dfrac{1}{a}\). \(l\) est décroissante sur \(]-\infty\,;\,0[\) et sur \(]0\,;\,+\infty[\) (mais pas sur leur réunion).
Exercice 5 : Comparer des nombres sans les calculer
Revoir l’énoncé de l’exercice 5

1) \(0\lt 1{,}15\lt 1{,}3\) et la fonction carré est croissante sur \([0\,;\,+\infty[\) : \(1{,}15^2\lt 1{,}3^2\).
En effet, 2) \(-2{,}05\lt -1{,}99\lt 0\) et la fonction carré est décroissante sur \(]-\infty\,;\,0]\) : l’ordre est inversé, \((-2{,}05)^2\gt(-1{,}99)^2\).
Ensuite, 3) \(0\lt\sqrt{2}+1\lt\sqrt{2}+3\) et la fonction inverse est décroissante sur \(]0\,;\,+\infty[\) : \(\dfrac{1}{\sqrt{2}+1}\gt\dfrac{1}{\sqrt{2}+3}\).
4) \(0\lt 0{,}7\lt 0{,}8\), donc par décroissance de la fonction inverse \(\dfrac{1}{0{,}7}\gt\dfrac{1}{0{,}8}\). Ensuite, en multipliant par \(-1\), l’ordre change encore : \(-\dfrac{1}{0{,}8}\gt-\dfrac{1}{0{,}7}\).
Exercice 6 : Résoudre des équations et des inéquations (corrigé fonctions usuelles)
Revoir l’énoncé de l’exercice 6

A. Équations (avec \(x\neq 0\)).
De plus, 1) \(\dfrac{1}{x}=-2\iff x=-\dfrac{1}{2}\). 2) \(\dfrac{1}{x}=\dfrac{3}{4}\iff x=\dfrac{4}{3}\). 3) \(\dfrac{-3}{x}=\dfrac{1}{5}\iff x=-15\).
De même, B. Encadrements de \(\dfrac{1}{x}\). La fonction inverse est décroissante sur \(]0\,;\,+\infty[\) et sur \(]-\infty\,;\,0[\) : sur chacun, elle renverse l’ordre.
Ainsi, 1) \(2\leqslant x\leqslant 5\Rightarrow \dfrac{1}{5}\leqslant\dfrac{1}{x}\leqslant\dfrac{1}{2}\).
Donc, 2) \(-4\lt x\lt-\dfrac{1}{2}\Rightarrow -2\lt\dfrac{1}{x}\lt-\dfrac{1}{4}\).
Également, 3) \(10^2\leqslant x\leqslant10^4\Rightarrow 10^{-4}\leqslant\dfrac{1}{x}\leqslant10^{-2}\).
Par conséquent, 4) \(-1\lt x\lt-10^{-2}\Rightarrow -10^{2}\lt\dfrac{1}{x}\lt-1\), soit \(-100\lt\dfrac{1}{x}\lt-1\).
C. Inéquations graphiques.
Ensuite, 1) \(x^2\gt 1\) : la parabole est strictement au-dessus de la droite \(y=1\) à l’extérieur de ses points d’intersection \((-1\,;\,1)\) et \((1\,;\,1)\) : \(S=\,]-\infty\,;\,-1[\,\cup\,]1\,;\,+\infty[\).
Suite du corrigé corrigé fonctions usuelles
De plus, 2) \(x^2\leqslant 4\) : la parabole est sous la droite \(y=4\) entre \(-2\) et \(2\) : \(S=[-2\,;\,2]\).
Par ailleurs, 3) \(\dfrac{1}{x}\gt 2\) : l’hyperbole est au-dessus de \(y=2\) seulement pour \(0\lt x\lt\dfrac{1}{2}\) (pour \(x\lt 0\), \(\frac{1}{x}\) est négatif) : \(S=\left]0\,;\,\dfrac{1}{2}\right[\).
Ainsi, 4) \(\dfrac{1}{x}\leqslant\dfrac{1}{2}\) : vrai pour tout \(x\lt 0\) (\(\frac{1}{x}\) négatif) et pour \(x\geqslant 2\) : \(S=\,]-\infty\,;\,0[\,\cup\,[2\,;\,+\infty[\).
Exercice 7 : Fonction racine carrée et valeur absolue
Revoir l’énoncé de l’exercice 7

A. Images par la fonction racine carrée.
Donc, \(\sqrt{49}=7\) ; \(\sqrt{100}=10\) ; \(\sqrt{\dfrac{4}{25}}=\dfrac{2}{5}\) ; \(\sqrt{10^8}=10^4\) ; \(\sqrt{4\times10^{-6}}=2\times10^{-3}\).
B. Antécédents. \(\sqrt{x}=k\) a une solution si et seulement si \(k\geqslant 0\), et c’est \(x=k^2\).
Par conséquent, 3 a pour antécédent 9 ; 0 a pour antécédent 0 ; \(\sqrt{5}\) a pour antécédent 5 ; \(-1\) n’a aucun antécédent (une racine carrée est positive) ; \(10^{-2}\) a pour antécédent \(10^{-4}\).
C. Calculs de valeurs absolues. \(|a|=a\) si \(a\geqslant 0\) et \(|a|=-a\) si \(a\lt 0\).
Ensuite, \(|8|=8\) ; \(|0|=0\) ; \(|-2^2|=|-4|=4\) (attention : \(-2^2=-4\)) ; \(|6-2\pi|=2\pi-6\) car \(2\pi\approx6{,}28\gt 6\) ; \(|\sqrt{2}-1|=\sqrt{2}-1\) car \(\sqrt{2}\gt 1\).
D. Valeurs absolues.
Par ailleurs, \(|-4|=4\) ; \(|(-3)^2|=|9|=9\) ; \(|\sqrt{5}-3|=3-\sqrt{5}\) car \(\sqrt{5}\lt\sqrt{9}=3\) ; \(|1-\pi|=\pi-1\) ; \(|2-\sqrt{2}|=2-\sqrt{2}\) car \(\sqrt{2}\lt 2\) ; \(|(-1)^5|=|-1|=1\).
Exercice 8 : Valeur absolue et inverse (corrigé fonctions usuelles)
Revoir l’énoncé de l’exercice 8

A. Équations. \(|x|\) est la distance de \(x\) à 0.
Ainsi, 1) \(|x|=5\iff x=-5\) ou \(x=5\). 2) \(|x|=\sqrt{2}\iff x=-\sqrt{2}\) ou \(x=\sqrt{2}\). 3) \(|x|=-\pi\) : aucune solution, une valeur absolue est positive.
Donc, B. Comparaisons avec \(0\lt a\lt b\lt 3\).
- La racine carrée est croissante sur \([0\,;\,+\infty[\) : \(\sqrt{a}\lt\sqrt{b}\).
- Puis l’inverse est décroissante sur \(]0\,;\,+\infty[\) : \(\dfrac{1}{\sqrt{a}}\gt\dfrac{1}{\sqrt{b}}\).
- \(a\) et \(b\) sont positifs : \(|a|=a\), \(|b|=b\), donc \(|a|\lt|b|\).
- Le carré est croissant sur \([0\,;\,+\infty[\) : \(a^2\lt b^2\).
- Puis l’inverse décroît : \(\dfrac{1}{a^2}\gt\dfrac{1}{b^2}\).
- En multipliant par \(-4\lt 0\), l’ordre s’inverse : \(\dfrac{-4}{a^2}\lt\dfrac{-4}{b^2}\).
- Ajouter \(-1\) conserve l’ordre : \(\sqrt{a}-1\lt\sqrt{b}-1\).
- \(a-3\lt 0\) et \(b-3\lt 0\), donc \(|a-3|=3-a\) et \(|b-3|=3-b\) ; comme \(a\lt b\), \(3-a\gt 3-b\) : \(|a-3|\gt|b-3|\).
- \(|3-a|=|a-3|\) : même résultat, \(|3-a|\gt|3-b|\).
- \(|a|\lt|b|\) et on multiplie par \(-2\lt 0\) : \(-2|a|\gt-2|b|\).
Suite du corrigé corrigé fonctions usuelles
Exercice 9 : Fonction linéaire, affine et inverse
Revoir l’énoncé de l’exercice 9

A. \(u\) est croissante sur \(I\) : si \(a\lt b\) dans \(I\), alors \(u(a)\leqslant u(b)\).
- Ajouter une constante ne change pas le sens : \(u-2\) et \(u+3\) sont croissantes.
- Multiplier par un réel négatif inverse le sens : \(-3u\) et \(-7u\) sont décroissantes.
- \(-2u+8\) : on multiplie par \(-2\) (le sens s’inverse) puis on ajoute 8 : décroissante.
- \(4u-1\) : on multiplie par \(4\gt 0\) puis on ajoute \(-1\) : croissante.
Également, B. \(u\) est strictement positive et décroissante sur \(I\) : si \(a\lt b\), alors \(u(a)\geqslant u(b)\gt 0\).
- La fonction inverse est décroissante sur \(]0\,;\,+\infty[\) : \(\dfrac{1}{u(a)}\leqslant\dfrac{1}{u(b)}\), donc \(\dfrac{1}{u}\) est croissante.
- \(-\dfrac{2}{u}=-2\times\dfrac{1}{u}\) : on multiplie une fonction croissante par \(-2\), donc \(-\dfrac{2}{u}\) est décroissante.
- La racine carrée est croissante sur \([0\,;\,+\infty[\) : \(\sqrt{u(a)}\geqslant\sqrt{u(b)}\), donc \(\sqrt{u}\) est décroissante (même sens que \(u\)).
Exercice 10 : Encadrement d'un nombre (corrigé fonctions usuelles)
Revoir l’énoncé de l’exercice 10

A. Comparer sans calculatrice. Si \(0\lt x\lt 1\), alors \(x^2\lt x\lt\sqrt{x}\) ; si \(x\gt 1\), alors \(\sqrt{x}\lt x\lt x^2\).
Par conséquent, 1) \(0\lt 0{,}3\lt 1\) : \(0{,}3^2\lt 0{,}3\lt\sqrt{0{,}3}\). 2) \(1{,}2\gt 1\) : \(\sqrt{1{,}2}\lt 1{,}2\lt 1{,}2^2\).
En effet, Justification pour \(0\lt x\lt 1\) : \(x-x^2=x(1-x)\gt 0\), et en appliquant ce résultat à \(\sqrt{x}\) : \(\sqrt{x}\gt(\sqrt{x})^2=x\).
Ensuite, B. Encadrer \(\sqrt{x}\) (la racine carrée est croissante, elle conserve l’ordre).
De plus, 1) \(0\lt x\lt 4\Rightarrow 0\lt\sqrt{x}\lt 2\). 2) \(0\leqslant x\leqslant 0{,}04\Rightarrow 0\leqslant\sqrt{x}\leqslant 0{,}2\). 3) \(1\leqslant x\lt 9\times10^6\Rightarrow 1\leqslant\sqrt{x}\lt 3\times10^3=3\,000\).
C. Avec \(0\leqslant x\leqslant 9\), donc \(0\leqslant\sqrt{x}\leqslant 3\) :
Pour bien réussir corrigé fonctions usuelles, on retient que par ailleurs, 1) \(-5\leqslant\sqrt{x}-5\leqslant-2\).
Suite du corrigé corrigé fonctions usuelles
Ainsi, 2) \(-6\leqslant-2\sqrt{x}\leqslant 0\) (ordre inversé), donc \(-5\leqslant-2\sqrt{x}+1\leqslant 1\).
3) \(-9\leqslant-x\leqslant 0\), donc \(1\leqslant 10-x\leqslant 10\) et \(1\leqslant\sqrt{10-x}\leqslant\sqrt{10}\).
Donc, 4) \(1\leqslant\sqrt{x}+1\leqslant 4\), donc \(1\leqslant\sqrt{\sqrt{x}+1}\leqslant 2\).
Également, 5) \(0\leqslant x^2\leqslant 81\) (carré croissant sur \([0\,;\,+\infty[\)), \(19\leqslant x^2+19\leqslant 100\), \(\sqrt{19}\leqslant\sqrt{x^2+19}\leqslant 10\), donc \(-10\leqslant-\sqrt{x^2+19}\leqslant-\sqrt{19}\).
Par conséquent, D. 1) \(Y-X=(a+b)^2-(a^2+b^2)=2ab\). Comme \(a\geqslant 0\) et \(b\geqslant 0\), \(2ab\geqslant 0\), donc \(X\leqslant Y\).
En effet, 2) \(0\leqslant X\leqslant Y\) et la fonction racine carrée est croissante sur \([0\,;\,+\infty[\), donc \(\sqrt{X}\leqslant\sqrt{Y}\), c’est-à-dire \(\sqrt{a^2+b^2}\leqslant\sqrt{(a+b)^2}=a+b\) (car \(a+b\geqslant 0\)).
Corrigé des exercices 11 à 20 sur les fonctions de référence en première
Exercice 11 : Des équations et inéquations avec les racines carrées (corrigé fonctions usuelles)
Revoir l’énoncé de l’exercice 11

Rappel utile : \(\sqrt{X}\) n’existe que si \(X \geqslant 0\), et une racine carrée est toujours positive ou nulle. Puis pour \(k \geqslant 0\), on a \(\sqrt{X}=k \iff X=k^2\).
De même, Équations.
- 1) \(\sqrt{x}=4 \iff x=4^2=16\). S = {16}.
- 2) \(\sqrt{x}=-3\) : impossible, car une racine carrée n’est jamais négative. S = ∅.
- 3) \(\sqrt{-3x}=3 \iff -3x=9 \iff x=-3\). On vérifie : \(-3 \times (-3)=9 \geqslant 0\) et \(\sqrt{9}=3\). S = {−3}.
- 4) \(\sqrt{2x-5}=9 \iff 2x-5=81 \iff 2x=86 \iff x=43\). S = {43}.
Inéquations (premier groupe). On utilise le fait que la fonction racine carrée est strictement croissante sur \([0\,;\,+\infty[\) : pour \(x \geqslant 0\), \(\sqrt{x} \gt 3 \iff x \gt 9\).
- 1) \(\sqrt{x} \gt 3 \iff x \gt 3^2=9\). S = ]9 ; +∞[.
- 2) \(\sqrt{x} \leqslant 10^2=100 \iff 0 \leqslant x \leqslant 100^2=10\,000\). S = [0 ; 10 000] (sans oublier la condition \(x \geqslant 0\)).
Suite du corrigé corrigé fonctions usuelles
- 3) \(\sqrt{x} \leqslant -2\) : impossible, une racine carrée est positive. S = ∅.
Également, Inéquations (second groupe).
- 1) Pour tout réel \(x\), \(\sqrt{x^2}=|x|\). Donc \(\sqrt{x^2} \lt 1 \iff |x| \lt 1 \iff -1 \lt x \lt 1\). S = ]−1 ; 1[.
- 2) Condition : \(x-1 \geqslant 0\), soit \(x \geqslant 1\). Puis \(\sqrt{x-1} \leqslant 2 \iff x-1 \leqslant 4 \iff x \leqslant 5\). S = [1 ; 5].
- 3) Condition : \(x \geqslant -2\). Puis \(\sqrt{x+2} \gt 3 \iff x+2 \gt 9 \iff x \gt 7\) (qui vérifie bien la condition). S = ]7 ; +∞[.
Supprimer la racine carrée du dénominateur. On multiplie le numérateur et le dénominateur par la racine elle-même, ou par l’expression conjuguée (on change le signe entre les deux termes), pour utiliser \((a-b)(a+b)=a^2-b^2\).
\[ \begin{aligned} \frac{1}{\sqrt{3}} &= \frac{\sqrt{3}}{\sqrt{3}\times\sqrt{3}}=\frac{\sqrt{3}}{3} \\ \frac{1}{\sqrt{2}+1} &= \frac{\sqrt{2}-1}{(\sqrt{2}+1)(\sqrt{2}-1)}=\frac{\sqrt{2}-1}{2-1}=\sqrt{2}-1 \\ \frac{2}{\sqrt{3}-1} &= \frac{2(\sqrt{3}+1)}{(\sqrt{3}-1)(\sqrt{3}+1)}=\frac{2(\sqrt{3}+1)}{3-1}=\sqrt{3}+1 \\ \frac{1}{\sqrt{5}-\sqrt{2}} &= \frac{\sqrt{5}+\sqrt{2}}{(\sqrt{5}-\sqrt{2})(\sqrt{5}+\sqrt{2})}=\frac{\sqrt{5}+\sqrt{2}}{5-2}=\frac{\sqrt{5}+\sqrt{2}}{3} \end{aligned} \]
Exercice 12 : Comparaison de racines carrées et de carrés
Revoir l’énoncé de l’exercice 12

La propriété clé. Soit \(X\) un réel positif.
- Si \(0 \lt X \lt 1\) : \(X^2-X=X(X-1) \lt 0\) donc \(X^2 \lt X\) ; et en appliquant ce résultat à \(\sqrt{X}\) (qui est aussi entre 0 et 1) : \(X=(\sqrt{X})^2 \lt \sqrt{X}\). Donc \(X^2 \lt X \lt \sqrt{X}\).
- Si \(X \gt 1\) : \(X^2-X=X(X-1) \gt 0\) donc \(X^2 \gt X\) ; de même \(X=(\sqrt{X})^2 \gt \sqrt{X}\). Donc \(\sqrt{X} \lt X \lt X^2\).
Il suffit donc de savoir si le nombre est entre 0 et 1 ou plus grand que 1.
Donc, Premier groupe, 1) \(x=\sqrt{2}-1\). Comme \(1 \lt 2 \lt 4\) et que la fonction racine carrée est croissante, \(1 \lt \sqrt{2} \lt 2\), donc \(0 \lt \sqrt{2}-1 \lt 1\). Ainsi \(0 \lt x \lt 1\) et \(x^2 \lt x \lt \sqrt{x}\).
Également, 2) \(y=\sqrt{5}-1\). Comme \(4 \lt 5 \lt 9\), on a \(2 \lt \sqrt{5} \lt 3\), donc \(1 \lt \sqrt{5}-1 \lt 2\). Ainsi \(y \gt 1\) et \(\sqrt{y} \lt y \lt y^2\).
Suite du corrigé corrigé fonctions usuelles
De même, Second groupe. On sait que \(1 \leqslant a \leqslant 2\).
En effet, 1) En retranchant 1 : \(0 \leqslant a-1 \leqslant 1\). De plus, le nombre \(X=a-1\) est entre 0 et 1 (bornes comprises), donc \((a-1)^2 \leqslant a-1 \leqslant \sqrt{a-1}\), avec égalité des trois nombres lorsque \(a=1\) (ils valent 0) ou \(a=2\) (ils valent 1).
2) En multipliant par 2 puis en retranchant 1 : \(2 \leqslant 2a \leqslant 4\), donc \(1 \leqslant 2a-1 \leqslant 3\). Ensuite, le nombre \(X=2a-1\) est supérieur ou égal à 1, donc \(\sqrt{2a-1} \leqslant 2a-1 \leqslant (2a-1)^2\), avec égalité seulement pour \(a=1\) (les trois valent 1).
Exercice 13 : Position relative de courbes (corrigé fonctions usuelles)
Revoir l’énoncé de l’exercice 13

Méthode : pour comparer \(\mathcal{C}_f\) et \(\mathcal{C}_g\), on étudie le signe de la différence \(f(x)-g(x)\). Là où elle est positive, \(\mathcal{C}_f\) est au-dessus de \(\mathcal{C}_g\) ; là où elle est nulle, les courbes se coupent.
Également, Premier énoncé. \(f(x)=x^2-3x-5\) et \(g(x)=-x^2+x+1\).
De plus, 1)
\[ \begin{aligned} f(x)-g(x) &= x^2-3x-5-(-x^2+x+1) \\ &= 2x^2-4x-6 \\ &= 2(x^2-2x-3) \\ &= 2(x+1)(x-3) \end{aligned} \]
Par ailleurs, (On vérifie en développant : \((x+1)(x-3)=x^2-3x+x-3=x^2-2x-3\).) C’est un trinôme de coefficient \(2 \gt 0\) et de racines \(-1\) et \(3\) : il est positif à l’extérieur des racines et négatif entre elles.
| \(x\) | \(-\infty\) | \(-1\) | \(3\) | \(+\infty\) | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| \(f(x)-g(x)\) | + | 0 | − | 0 | + |
Ainsi, 2) On en déduit :
- sur \(]-\infty\,;\,-1[\) et sur \(]3\,;\,+\infty[\), \(\mathcal{C}_f\) est au-dessus de \(\mathcal{C}_g\) ;
- sur \(]-1\,;\,3[\), \(\mathcal{C}_f\) est en dessous de \(\mathcal{C}_g\) ;
Suite du corrigé corrigé fonctions usuelles
- les courbes se coupent en \(x=-1\) et \(x=3\) : \(f(-1)=1+3-5=-1\) et \(f(3)=9-9-5=-5\), soit les points \((-1\,;\,-1)\) et \((3\,;\,-5)\).
De même, Second énoncé. \(f(x)=-3x^2+5x+2\) et \(g(x)=-x+2\).
\[ \begin{aligned} f(x)-g(x) &= -3x^2+5x+2+x-2 \\ &= -3x^2+6x \\ &= -3x(x-2) \end{aligned} \]
Également, trinôme de coefficient \(-3 \lt 0\), de racines \(0\) et \(2\) : il est positif entre les racines, négatif à l’extérieur.
- sur \(]0\,;\,2[\), \(\mathcal{C}_f\) est au-dessus de \(\mathcal{C}_g\) ;
- sur \(]-\infty\,;\,0[\) et sur \(]2\,;\,+\infty[\), \(\mathcal{C}_f\) est en dessous de \(\mathcal{C}_g\) ;
- points d’intersection : \(g(0)=2\) et \(g(2)=0\), soit \((0\,;\,2)\) et \((2\,;\,0)\).
Exercice 14 : Position relative et tracés de courbes
Revoir l’énoncé de l’exercice 14
Premier énoncé. \(f(x)=\dfrac{2-x}{x+1}\) (définie pour \(x \neq -1\)) et \(g(x)=-\dfrac{1}{3}x-\dfrac{2}{3}=-\dfrac{x+2}{3}\).
Par conséquent, On réduit la différence au même dénominateur \(3(x+1)\) :
\[ \begin{aligned} f(x)-g(x) &= \frac{2-x}{x+1}+\frac{x+2}{3} \\ &= \frac{3(2-x)+(x+2)(x+1)}{3(x+1)} \\ &= \frac{6-3x+x^2+3x+2}{3(x+1)} \\ &= \frac{x^2+8}{3(x+1)} \end{aligned} \]
En effet, le numérateur \(x^2+8\) est toujours strictement positif (un carré plus 8). Par ailleurs, le signe de la différence est donc celui de \(x+1\) :
- pour \(x \gt -1\) : \(f(x)-g(x) \gt 0\), \(\mathcal{C}_f\) est au-dessus de \(\mathcal{C}_g\) ;
- pour \(x \lt -1\) : \(f(x)-g(x) \lt 0\), \(\mathcal{C}_f\) est en dessous de \(\mathcal{C}_g\) ;
- la différence ne s’annule jamais : les courbes ne se coupent pas.
Par ailleurs, Second énoncé. Sur \([0\,;\,2]\), \(f(x)=\dfrac{1}{3}(2x+1)\) et \(g(x)=\sqrt{x}\).
Suite du corrigé corrigé fonctions usuelles
1) On pose \(X=\sqrt{x}\), de sorte que \(x=X^2\) avec \(X \geqslant 0\) :
\[ \begin{aligned} f(x)-g(x) &= \frac{2x+1}{3}-\sqrt{x}=\frac{2x-3\sqrt{x}+1}{3} \\ &= \frac{2X^2-3X+1}{3}=\frac{(2X-1)(X-1)}{3} \end{aligned} \]
De plus, (On vérifie : \((2X-1)(X-1)=2X^2-2X-X+1=2X^2-3X+1\).) Ce trinôme en \(X\) a pour racines \(X=\dfrac{1}{2}\) et \(X=1\), et il est positif à l’extérieur des racines. Or \(\sqrt{x}=\dfrac{1}{2} \iff x=\dfrac{1}{4}\) et \(\sqrt{x}=1 \iff x=1\), et la fonction racine carrée est croissante. Donc :
- sur \(\left[0\,;\,\dfrac{1}{4}\right[\) et sur \(]1\,;\,2]\) : \(\mathcal{C}_f\) est au-dessus de \(\mathcal{C}_g\) ;
- sur \(\left]\dfrac{1}{4}\,;\,1\right[\) : \(\mathcal{C}_f\) est en dessous de \(\mathcal{C}_g\) ;
- les courbes se coupent aux points \(A\left(\dfrac{1}{4}\,;\,\dfrac{1}{2}\right)\) et \(B(1\,;\,1)\) (en effet \(f\left(\frac{1}{4}\right)=\frac{1}{3}\times\frac{3}{2}=\frac{1}{2}=\sqrt{\frac{1}{4}}\) et \(f(1)=1=\sqrt{1}\)).
Exercice 14 (suite 3)
Par ailleurs, 2) \(\mathcal{C}_f\) est une droite passant par \((0\,;\,\frac{1}{3})\) et \((2\,;\,\frac{5}{3})\). Puis pour \(\mathcal{C}_g\), un petit tableau de valeurs aide : \(g(0)=0\), \(g(0{,}25)=0{,}5\), \(g(1)=1\), \(g(2)=\sqrt{2}\approx 1{,}41\). Avec une unité de 4 cm, le point \(B(1\,;\,1)\) est à 4 cm de chaque axe et \((2\,;\,\frac{5}{3})\) est à 8 cm à droite et environ 6,7 cm au-dessus de l’origine.
Exercice 15 : Calculs de valeurs absolues et de distances (corrigé fonctions usuelles)
Revoir l’énoncé de l’exercice 15

Rappel : \(|A|=A\) si \(A \geqslant 0\) et \(|A|=-A\) si \(A \lt 0\). Ensuite, on détermine donc d’abord le signe de ce qui est entre les barres.
- Dans corrigé fonctions usuelles, 1) \(10^{-5} \lt 10^{-3}\), donc \(10^{-5}-10^{-3} \lt 0\) et \(\left|10^{-5}-10^{-3}\right|=10^{-3}-10^{-5}=0{,}001-0{,}000\,01=\mathbf{0{,}000\,99}\) (soit \(9{,}9\times10^{-4}\)).
- 2) \(9\times10^4-10^5=90\,000-100\,000=-10\,000\), donc \(\left|9\times10^4-10^5\right|=\mathbf{10\,000}=10^4\).
- 3) \(\left|-10^{-3}\right|=\mathbf{10^{-3}}=0{,}001\).
- 4) \(\pi\approx3{,}14 \lt 4\), donc \(\pi-4 \lt 0\) et \(|\pi-4|=\mathbf{4-\pi}\).
- 5) \(-2-\sqrt{2} \lt 0\), donc \(\left|-2-\sqrt{2}\right|=\mathbf{2+\sqrt{2}}\).
- 6) \(3\pi\approx9{,}42 \lt 10\), donc \(10-3\pi \gt 0\) et \(|10-3\pi|=\mathbf{10-3\pi}\).
Distances. La distance entre deux réels \(a\) et \(b\) est \(|a-b|=|b-a|\) : c’est l’écart entre leurs points sur la droite graduée.
Suite du corrigé corrigé fonctions usuelles
- 1) \(|7-(-5)|=|12|=\mathbf{12}\).
- 2) \(|-3-(-8)|=|5|=\mathbf{5}\).
- 3) \(|-5{,}1-2{,}3|=|-7{,}4|=\mathbf{7{,}4}\).
- 4) \(\sqrt{8}=\sqrt{4\times2}=2\sqrt{2}\), donc \(\left|\sqrt{2}-(-2\sqrt{2})\right|=\left|3\sqrt{2}\right|=\mathbf{3\sqrt{2}}\).
- 5) \(2\pi\approx6{,}28 \gt 6\), donc \(6-2\pi \lt 0\) et \(|6-2\pi|=\mathbf{2\pi-6}\).
Exercice 16 : Valeurs absolues et distances
Revoir l’énoncé de l’exercice 16

Calcul de A.
\[ \begin{aligned} A &= |2{,}4-0{,}8|+|7{,}38+0{,}5|+|1{,}2-5{,}08| \\ &= |1{,}6|+|7{,}88|+|-3{,}88| \\ &= 1{,}6+7{,}88+3{,}88 \\ &= 13{,}36 \end{aligned} \]
Également, Calcul de B.
\[ \begin{aligned} B &= \left|\frac{1}{3}-\frac{2}{3}\right|+\left|\frac{2}{3}-1\right|-\left|\frac{4}{3}-1\right| \\ &= \left|-\frac{1}{3}\right|+\left|-\frac{1}{3}\right|-\left|\frac{1}{3}\right| \\ &= \frac{1}{3}+\frac{1}{3}-\frac{1}{3}=\frac{1}{3} \end{aligned} \]
Également, Attention au signe « − » devant la troisième valeur absolue : il est à l’extérieur des barres, il reste.
Par ailleurs, Traduction avec le mot « distance ». \(|x-a|\) est la distance entre \(x\) et \(a\) ; et \(|x+3|=|x-(-3)|\).
- 1) \(|x-8|=2\) : la distance entre \(x\) et 8 est égale à 2 (donc \(x=6\) ou \(x=10\)).
- 2) \(|x| \gt 1\) : la distance entre \(x\) et 0 est strictement supérieure à 1 (donc \(x \lt -1\) ou \(x \gt 1\)).
- 3) \(|x+3|=4\) : la distance entre \(x\) et −3 est égale à 4 (donc \(x=-7\) ou \(x=1\)).
Suite du corrigé corrigé fonctions usuelles
- 4) \(|x-0{,}8| \leqslant 4\) : la distance entre \(x\) et 0,8 est inférieure ou égale à 4 (donc \(-3{,}2 \leqslant x \leqslant 4{,}8\)).
Exercice 17 : Algorithme de calcul (corrigé fonctions usuelles)
Revoir l’énoncé de l’exercice 17

L’algorithme teste le signe de \(x-3\) : il affiche \(x-3\) si ce nombre est positif ou nul, et \(3-x\), c’est-à-dire \(-(x-3)\), sinon.
En effet, 1)
- \(x=-8\) : \(-8-3=-11 \lt 0\), on affiche \(3-(-8)=\mathbf{11}\).
- \(x=\dfrac{1}{3}\) : \(\dfrac{1}{3}-3 \lt 0\), on affiche \(3-\dfrac{1}{3}=\dfrac{9}{3}-\dfrac{1}{3}=\mathbf{\dfrac{8}{3}}\).
- \(x=0\) : \(0-3 \lt 0\), on affiche \(3-0=\mathbf{3}\).
- \(x=\pi\) : \(\pi\approx3{,}14\), donc \(\pi-3 \geqslant 0\), on affiche \(\mathbf{\pi-3}\).
- \(x=-3\) : \(-3-3=-6 \lt 0\), on affiche \(3-(-3)=\mathbf{6}\).
Ensuite, 2) L’algorithme affiche \(x-3\) si \(x-3 \geqslant 0\) et \(-(x-3)\) sinon : c’est exactement la définition de la valeur absolue. Puis il affiche donc \(|x-3|\), c’est-à-dire la distance entre \(x\) et 3.
De plus, 3) Pour obtenir \(|-2x+5|\), on teste le signe de \(-2x+5\) :
- 1. Variable : x réel
- 2. Entrée
- 3. Saisir x
- 4. Traitement
- 5. Si −2x + 5 ≥ 0
- 6. Alors afficher −2x + 5
- 7. Sinon afficher 2x − 5
- 8. Fin Si
Exercice 18 : Tableau de variations de g = u + 3
Revoir l’énoncé de l’exercice 18

![Figure de l'exercice 18 : tableau de variations de u sur [−2 ; 4], u décroît de 0 en x = −2 jusqu'à −2 en x = 0, puis croît jusqu'à 3 en x = 4 – corrigé fonctions usuelles](https://maths-pdf.fr/wp-content/uploads/corriges/7205/ex18.webp)
Propriété : ajouter une constante \(k\) à une fonction ne change pas son sens de variation. De plus, les fonctions \(u-2\) et \(u+3\) ont donc les mêmes variations que \(u\) : décroissantes sur \([-2\,;\,0]\), croissantes sur \([0\,;\,4]\). Seules les valeurs changent : on retire 2 (ou on ajoute 3) à chaque valeur du tableau.
Également, Pour \(f=u-2\) : \(f(-2)=0-2=-2\), \(f(0)=-2-2=-4\), \(f(4)=3-2=1\).
Pour \(g=u+3\) : \(g(-2)=0+3=3\), \(g(0)=-2+3=1\), \(g(4)=3+3=6\).
Exercice 19 : Reproduire le graphique de f + 2 et −2f (corrigé fonctions usuelles)
Revoir l’énoncé de l’exercice 19

![Figure de l'exercice 19 : courbe de f sur [−1 ; 5] formée d'un demi-cercle de centre O et de rayon 1 au-dessus de l'axe, d'un segment de (1 ; 0) à (3 ; −2) puis d'un segment de (3 ; −2) à (5 ; 2) – corrigé fonctions usuelles](https://maths-pdf.fr/wp-content/uploads/corriges/7205/ex19.webp)
Lecture de la courbe de \(f\) (un carreau = 1 unité) : sur \([-1\,;\,1]\), un demi-cercle de centre \(O\) et de rayon 1, passant par \((-1\,;\,0)\), \((0\,;\,1)\) et \((1\,;\,0)\) ; puis un segment de \((1\,;\,0)\) à \((3\,;\,-2)\) ; puis un segment de \((3\,;\,-2)\) à \((5\,;\,2)\), qui passe par \((4\,;\,0)\).
On transforme les points remarquables puis on les relie de la même façon.
| \(x\) | \(-1\) | \(0\) | \(1\) | \(3\) | \(4\) | \(5\) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| \(f(x)\) | 0 | 1 | 0 | −2 | 0 | 2 |
| \(f(x)+2\) | 2 | 3 | 2 | 0 | 2 | 4 |
| \(\frac{1}{2}f(x)\) | 0 | 0,5 | 0 | −1 | 0 | 1 |
| \(-2f(x)\) | 0 | −2 | 0 | 4 | 0 | −4 |
Par ailleurs, Courbe de \(f+2\) : c’est la courbe de \(f\) translatée de 2 unités vers le haut (le demi-cercle reste un demi-cercle, de centre \((0\,;\,2)\)).
Suite du corrigé corrigé fonctions usuelles
Courbe de \(\frac{1}{2}f\) : chaque ordonnée est divisée par 2, les abscisses ne changent pas. Ensuite, les points de l’axe des abscisses restent en place ; le demi-cercle devient une demi-ellipse aplatie de hauteur 0,5.
De même, Courbe de \(-2f\) : chaque ordonnée est multipliée par −2 : la courbe est étirée verticalement d’un facteur 2 puis retournée par symétrie par rapport à l’axe des abscisses. Par ailleurs, le demi-cercle devient une demi-ellipse vers le bas, de profondeur 2.
Exercice 20 : Associer à chaque courbe la bonne fonction
Revoir l’énoncé de l’exercice 20


On lit sur le quadrillage (un carreau = 1 unité) la valeur de chaque courbe en \(x=0\). Puis la courbe \(\mathcal{C}\) de \(u\) passe par \((0\,;\,2)\) : \(u(0)=2\). Ensuite, elle s’approche de 0 quand \(x\) s’éloigne de 0.
- \(\mathcal{C}_1\) passe par \((0\,;\,4)\) et, comme \(\mathcal{C}\), s’approche de 0 sur les bords. Une translation vers le haut ne ferait pas cela (elle s’approcherait de 2) : c’est \(k\,u\) avec \(k \times 2=4\), soit \(k=2\). \(\mathcal{C}_1\) représente \(2u\).
- \(\mathcal{C}_2\) passe par \((0\,;\,-1)\), est retournée (sous l’axe) et s’approche de 0 : \(k \times 2=-1\), soit \(k=-\dfrac{1}{2}\). \(\mathcal{C}_2\) représente \(-\dfrac{1}{2}u\).
- \(\mathcal{C}_3\) passe par \((0\,;\,0)\) et a exactement la même forme que \(\mathcal{C}\), mais s’approche de \(-2\) sur les bords : c’est \(\mathcal{C}\) descendue de 2 unités. \(\mathcal{C}_3\) représente \(u-2\).
- \(\mathcal{C}_4\) passe par \((0\,;\,-4)\), est retournée et s’approche de 0 : \(k \times 2=-4\), soit \(k=-2\). \(\mathcal{C}_4\) représente \(-2u\).
Suite du corrigé corrigé fonctions usuelles
En effet, On peut contrôler avec un deuxième point : en \(x=1\), \(\mathcal{C}\) vaut environ 1,5 ; \(\mathcal{C}_1\) vaut environ 3 (le double) et \(\mathcal{C}_3\) environ \(-0{,}5\) (1,5 − 2), ce qui confirme.

Corrigé des exercices 21 à 30 sur les fonctions de référence en première
Exercice 21 : QCM sur les fonctions de référence
Revoir l’énoncé de l’exercice 21

Question 1. \(|x+2|=|x-(-2)|\) est la distance entre \(x\) et \(-2\). Puis L’inéquation \(|x+2| \lt 5\) signifie donc que \(x\) est à une distance strictement inférieure à 5 de \(-2\) :
\[ |x+2| \lt 5 \iff -5 \lt x+2 \lt 5 \iff -7 \lt x \lt 3 \]
Ensuite, L’ensemble des solutions est l’intervalle ouvert \(]-7\,;\,3[\) : réponse b. (La réponse a ne donne que les deux bornes, où l’on a \(|x+2|=5\) ; la réponse c correspond à \(|x+2| \gt 5\).)
Question 2. On factorise \(12-3(x+1)^2\) en mettant 3 en facteur puis en utilisant \(a^2-b^2=(a-b)(a+b)\) :
\[ \begin{aligned} f(x) &= 3\left[4-(x+1)^2\right]=3\left[2^2-(x+1)^2\right] \\ &= 3\,(2-x-1)(2+x+1) \\ &= 3\,(1-x)(x+3) \end{aligned} \]
Par ailleurs, Or \(3(1-x)(x+3)=-3(x-1)(x+3)\) : c’est la réponse d. Vérification par développement : \(-3(x-1)(x+3)=-3(x^2+2x-3)=-3x^2-6x+9\) et \(12-3(x^2+2x+1)=-3x^2-6x+9\).
Exercice 22 : QCM sur les fonctions carrées (corrigé fonctions usuelles)
Revoir l’énoncé de l’exercice 22

Question 1. \(f(x)=-5-(x-1)^2=-(x-1)^2-5\) est sous forme canonique \(a(x-\alpha)^2+\beta\) avec \(a=-1\), \(\alpha=1\), \(\beta=-5\). Comme \(a \lt 0\), la parabole est tournée vers le bas, de sommet \((1\,;\,-5)\) : \(f\) est croissante sur \(]-\infty\,;\,1]\) puis décroissante sur \([1\,;\,+\infty[\).
Ainsi, la bonne réponse attendue est la réponse a. Remarque : la réponse c (croissante sur \(]-\infty\,;\,-5]\)) est aussi exacte, puisque \(]-\infty\,;\,-5]\) est inclus dans \(]-\infty\,;\,1]\), mais elle est moins complète ; les réponses b et d sont fausses. Attention à ne pas confondre l’abscisse du sommet (1) avec son ordonnée (−5).
De même, Question 2. \(f(x)=2(5-x)(-x-1)\). De plus, on a \((5-x)(-x-1)=(x-5)(x+1)\) (on a changé deux signes). Donc \(f(x)=2(x-5)(x+1)\), trinôme de coefficient \(2 \gt 0\) et de racines \(-1\) et \(5\) : il est positif à l’extérieur des racines.
| \(x\) | \(-\infty\) | \(-1\) | \(5\) | \(+\infty\) | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| \(f(x)\) | + | 0 | − | 0 | + |
Également, \(f\) est positive sur \(]-\infty\,;\,-1] \cup [5\,;\,+\infty[\) : réponse b.
Exercice 23 : QCM sur la valeur absolue et la fonction carrée
Revoir l’énoncé de l’exercice 23

Dans ce QCM, plusieurs réponses peuvent être justes : on examine chaque proposition.
Également, Question 1. L’ensemble \(]-\infty\,;\,-3] \cup [5\,;\,+\infty[\) est formé des nombres situés à une distance au moins égale à 4 du milieu \(\dfrac{-3+5}{2}=1\) (car \(5-1=4\) et \(1-(-3)=4\)). Ensuite, il s’écrit donc \(|x-1| \geqslant 4\).
\[ |x-1| \geqslant 4 \iff x-1 \leqslant -4 \text{ ou } x-1 \geqslant 4 \iff x \leqslant -3 \text{ ou } x \geqslant 5 \]
- a. \(|x-1| \geqslant 4\) : juste.
- b. \(|x-1| \leqslant 4\) donne l’intervalle \([-3\,;\,5]\) : faux.
- c. \(|1-x|=|x-1|\) (deux nombres opposés ont la même valeur absolue), donc \(|1-x| \geqslant 4\) est la même inéquation que a : juste.
- d. \(|x+1| \leqslant 4\) donne \([-5\,;\,3]\) : faux.
Question 2. \(f(x)=-2x^2-4x+6\). Par ailleurs, on développe chaque proposition :
- a. \(-2(x+3)(x-1)=-2(x^2+2x-3)=-2x^2-4x+6\) : juste.
- b. \(2(x+3)(1-x)=-2(x+3)(x-1)\), la même expression que a : juste.
Suite du corrigé corrigé fonctions usuelles
- c. \(-2(x+1)^2+8=-2(x^2+2x+1)+8=-2x^2-4x+6\) : juste (c’est la forme canonique).
- Pour progresser en corrigé fonctions usuelles, d. \(-2(x-1)^2+8=-2x^2+4x+6\) : faux (le coefficient de \(x\) a le mauvais signe).
Par ailleurs, Question 3. Si la courbe de \(f\) est entièrement au-dessus de l’axe des abscisses, alors \(f(x) \gt 0\) pour tout réel \(x\).
- La parabole ne peut pas être tournée vers le bas (elle finirait sous l’axe), donc \(a \gt 0\) : réponse a juste, réponse b fausse.
- En particulier \(f(0)=c \gt 0\) : réponse c juste, réponse d fausse.
Exercice 24 : QCM sur les courbes représentatives (corrigé fonctions usuelles)
Revoir l’énoncé de l’exercice 24

Dans chaque QCM, on justifie chaque proposition : plusieurs peuvent être vraies.
De plus, QCM 1 : \( f(x)=4x-1 \) et \( g(x)=(x+5)^2-17 \).
Par ailleurs, pour comparer deux courbes, on étudie le signe de la différence \( g(x)-f(x) \) :
Ainsi :\[ \begin{aligned} g(x)-f(x) &= x^2+10x+25-17-4x+1 \\ &= x^2+6x+9 \\ &= (x+3)^2 \end{aligned} \]
Donc, un carré est toujours positif : \( g(x)-f(x) \geqslant 0 \) pour tout réel \( x \), avec égalité seulement pour \( x=-3 \). Donc \( C_f \) est en dessous de \( C_g \) sur tout \( \mathbb{R} \) (les deux courbes se touchent au point d’abscisse \( -3 \)).
- a. \( C_f \) est en dessous de \( C_g \) sur \( [-3\,;+\infty[ \) : vrai.
- b. \( C_g \) est en dessous de \( C_f \) sur \( [-3\,;+\infty[ \) : faux (c’est le contraire).
- c. \( C_f \) est en dessous de \( C_g \) sur \( ]-\infty\,;-3] \) : vrai.
- d. \( C_f \) est au-dessus de \( C_g \) sur \( ]-\infty\,;-3] \) : faux.
Également, QCM 2 : parabole passant par \( (-5\,;0) \), \( (0\,;15) \), \( (3\,;0) \), de sommet \( S(-1\,;16) \).
Suite du corrigé corrigé fonctions usuelles
Les racines de \( f \) sont \( -5 \) et \( 3 \), donc \( f(x)=a(x+5)(x-3) \). Avec \( f(0)=15 \) : \( a \times 5 \times (-3)=15 \), soit \( -15a=15 \) et \( a=-1 \).
- a. Faux : \( a=-1\lt 0 \), la parabole est tournée vers le bas. \( f \) admet un maximum, égal à 16 (l’ordonnée du sommet), et pas de minimum.
- b. Vrai : \( f(x)=-(x+5)(x-3)=-(x^2+2x-15)=-x^2-2x+15 \).
- c. Faux : \( C_f \) coupe l’axe des abscisses en \( x=-5 \) et \( x=3 \). La valeur 15 est l’ordonnée à l’origine : \( C_f \) coupe l’axe des ordonnées en 15.
- d. Vrai : c’est la forme canonique, avec \( a=-1 \) et le sommet \( (-1\,;16) \) : \( 16-(x+1)^2=16-x^2-2x-1=-x^2-2x+15 \).
Exercice 25 : Valeur absolue et calculs
Revoir l’énoncé de l’exercice 25

Partie 1 : sans valeur absolue. On rappelle que \( |A|=A \) si \( A\geqslant 0 \) et \( |A|=-A \) si \( A\lt 0 \).
- \( |-5|=5 \).
- \( \sqrt{3}\gt\sqrt{1}=1 \), donc \( 1-\sqrt{3}\lt 0 \) et \( |1-\sqrt{3}|=\sqrt{3}-1 \).
- Si \( x\geqslant 8 \), alors \( x-8\geqslant 0 \) et \( |x-8|=x-8 \). Si \( x\lt 8 \), alors \( x-8\lt 0 \) et \( |x-8|=8-x \).
Par ailleurs, Partie 2 : équations et inéquations.
- \( |x|=-2 \) : une valeur absolue est toujours positive, elle ne peut pas valoir \( -2 \). \( S=\varnothing \).
- \( |x|\geqslant 3 \) : la distance de \( x \) à 0 est au moins 3, donc \( x\leqslant -3 \) ou \( x\geqslant 3 \). \( S=]-\infty\,;-3]\cup[3\,;+\infty[ \).
- \( 3(x+1)^2-5=1 \iff 3(x+1)^2=6 \iff (x+1)^2=2 \iff x+1=\sqrt{2} \) ou \( x+1=-\sqrt{2} \). \( S=\{-1-\sqrt{2}\,;-1+\sqrt{2}\} \).
- \( 3(x+1)^2-1\geqslant 11 \iff (x+1)^2\geqslant 4 \iff |x+1|\geqslant 2 \iff x+1\leqslant -2 \) ou \( x+1\geqslant 2 \), soit \( x\leqslant -3 \) ou \( x\geqslant 1 \). \( S=]-\infty\,;-3]\cup[1\,;+\infty[ \).
Suite du corrigé corrigé fonctions usuelles
Partie 3 : \( f(x)=7(x+1)^2-3 \). C’est une forme canonique \( a(x-\alpha)^2+\beta \) avec \( a=7 \), \( \alpha=-1 \) et \( \beta=-3 \).
- \( a=7\gt 0 \) : la courbe est une parabole tournée vers le haut, de sommet \( S(-1\,;-3) \) et d’axe de symétrie la droite d’équation \( x=-1 \).
- Comme \( 7(x+1)^2\geqslant 0 \), on a \( f(x)\geqslant -3 \) : \( f \) admet un minimum égal à \( -3 \), atteint en \( x=-1 \).
- \( f \) est décroissante sur \( ]-\infty\,;-1] \) et croissante sur \( [-1\,;+\infty[ \).
- Ordonnée à l’origine : \( f(0)=7-3=4 \). La courbe coupe l’axe des abscisses en deux points, car \( (x+1)^2=\dfrac{3}{7} \) donne \( x=-1-\sqrt{\dfrac{3}{7}} \) et \( x=-1+\sqrt{\dfrac{3}{7}} \) (environ \( -1{,}65 \) et \( -0{,}35 \)).
Exercice 26 : Associer chaque courbe à sa fonction (corrigé fonctions usuelles)
Revoir l’énoncé de l’exercice 26


1. On utilise le signe du coefficient \( a \), puis des points faciles à lire (racines, sommet, ordonnée à l’origine).
- \( f(x)=-(x-2)(x+3) \) : \( a=-1\lt 0 \), c’est la seule parabole tournée vers le bas. Ses racines sont 2 et \( -3 \). La courbe verte \( C_3 \) est la seule tournée vers le bas et coupe bien l’axe des abscisses en \( -3 \) et en 2 : \( C_3 \) représente \( f \).
- \( h(x)=7(x-1)^2+2 \) : forme canonique, sommet \( (1\,;2) \). La courbe orange \( C_2 \) a son sommet au point \( (1\,;2) \) : \( C_2 \) représente \( h \).
- \( g(x)=3x^2+5x-1 \) : \( a=3\gt 0 \) et \( g(0)=-1 \). La courbe bleue \( C_1 \) coupe l’axe des ordonnées en \( -1 \) : \( C_1 \) représente \( g \). (Son sommet a pour abscisse \( -\dfrac{5}{6} \) et pour ordonnée \( -\dfrac{37}{12}\approx -3{,}08 \), ce qui correspond au creux de \( C_1 \).)

Ensuite, 2. Le point d’intersection de \( C_2 \) avec l’axe des ordonnées a pour abscisse 0, donc pour ordonnée \( h(0)=7\times(0-1)^2+2=7+2=9 \). Puis il est hors du cadre de la figure.
Exercice 27 : Fonctions polynômes du second degré
Revoir l’énoncé de l’exercice 27


Les trois fonctions sont écrites sous forme canonique \( a(x-\alpha)^2+\beta \) : le sommet de la parabole est le point \( (\alpha\,;\beta) \). Ensuite, les trois ont \( a=6\gt 0 \), la même « ouverture » : seul le sommet les distingue.
- \( f(x)=6(x-1)^2+1 \) : sommet \( (1\,;1) \).
- \( g(x)=6(x+1)^2+1=6(x-(-1))^2+1 \) : sommet \( (-1\,;1) \).
- \( h(x)=6(x+1)^2-1 \) : sommet \( (-1\,;-1) \).
De plus, On lit les sommets sur le graphique : \( C_1 \) a son sommet en \( (-1\,;1) \), \( C_2 \) en \( (-1\,;-1) \) et \( C_3 \) en \( (1\,;1) \).

Exercice 28 : Inéquations et valeurs absolues (corrigé fonctions usuelles)
Revoir l’énoncé de l’exercice 28

On utilise l’interprétation en distance : \( |x-a| \) est la distance entre \( x \) et \( a \) sur la droite graduée, et \( |x|=|x-0| \).
- \( |x|\lt 2 \) : les nombres à moins de 2 de 0, soit \( -2\lt x\lt 2 \). \( S=]-2\,;2[ \).
- \( 3\leqslant |x|\leqslant 4 \) : la distance à 0 est entre 3 et 4, donc \( 3\leqslant x\leqslant 4 \) ou \( -4\leqslant x\leqslant -3 \). \( S=[-4\,;-3]\cup[3\,;4] \).
- \( |x-3|\leqslant 5 \iff -5\leqslant x-3\leqslant 5 \iff -2\leqslant x\leqslant 8 \). \( S=[-2\,;8] \) (les nombres à au plus 5 de 3).
- \( |x+4|\gt 5 \iff |x-(-4)|\gt 5 \) : \( x+4\gt 5 \) ou \( x+4\lt -5 \), soit \( x\gt 1 \) ou \( x\lt -9 \). \( S=]-\infty\,;-9[\cup]1\,;+\infty[ \).
Exercice 29 : Algorithmes de calculs et fonctions
Revoir l’énoncé de l’exercice 29


1. On distingue trois cas pour l’équation \( |x|=k \) :
- si \( k\lt 0 \) : une valeur absolue est positive, il n’y a pas de solution ;
- si \( k=0 \) : \( |x|=0 \iff x=0 \), il y a une seule solution, 0 ;
- si \( k\gt 0 \) : les nombres à la distance \( k \) de 0 sont \( -k \) et \( k \).
Par ailleurs, algorithme complété :
Définir Solution(k) :
Si k < 0 alors :
Retourner « Pas de solution »
Sinon
Si k = 0 alors :
Retourner 0
Sinon m ← −k
n ← k
Retourner m et n
Fin Si
Fin Si
2. a. Une programmation possible en Python :
Donc, def solution(k):
if k < 0:
return « Pas de solution »
elif k == 0:
return 0
else:
m = -k
n = k
return m, n
Également, b. Tests :
- \( k=4 \) : \( 4\gt 0 \), l’algorithme renvoie \( -4 \) et 4 (en Python : (-4, 4)). En effet \( |-4|=|4|=4 \).
- \( k=0 \) : l’algorithme renvoie 0.
- \( k=-3 \) : l’algorithme renvoie « Pas de solution ».
Exercice 30 : Valeurs absolues et propriétés (corrigé fonctions usuelles)
Revoir l’énoncé de l’exercice 30

1. a. et b. Exemples :
- \( x=-3 \) et \( y=5 \) : \( |x|\times|y|=3\times5=15 \) et \( |xy|=|-15|=15 \).
- \( x=-2 \) et \( y=-7 \) : \( |x|\times|y|=2\times7=14 \) et \( |xy|=|14|=14 \).
- \( x=4 \) et \( y=2{,}5 \) : \( |x|\times|y|=10 \) et \( |xy|=|10|=10 \).
Par conséquent, c. Conjecture : pour tous réels \( x \) et \( y \), \( |x|\times|y|=|xy| \).
En effet, 2. On utilise la définition : \( |A|=A \) si \( A\geqslant 0 \), \( |A|=-A \) si \( A\lt 0 \), et la règle des signes pour \( xy \).
- a. \( x=0 \) ou \( y=0 \) : alors \( xy=0 \), donc \( |xy|=0 \) ; et l’un des facteurs \( |x| \) ou \( |y| \) est nul, donc \( |x|\times|y|=0 \). Égalité.
- b. \( x\lt 0 \) et \( y\lt 0 \) : \( |x|\times|y|=(-x)\times(-y)=xy \). Et \( xy\gt 0 \) (produit de deux négatifs), donc \( |xy|=xy \). Égalité.
- c. \( x\lt 0 \) et \( y\gt 0 \) : \( |x|\times|y|=(-x)\times y=-xy \). Et \( xy\lt 0 \), donc \( |xy|=-xy \). Égalité.
- d. \( x\gt 0 \) et \( y\gt 0 \) : \( |x|\times|y|=xy \) et \( xy\gt 0 \), donc \( |xy|=xy \). Égalité.
Suite du corrigé corrigé fonctions usuelles
Ensuite, le cas \( x\gt 0 \) et \( y\lt 0 \) se traite comme le cas c. en échangeant les rôles de \( x \) et \( y \).
De plus, 3. Tous les cas possibles ont été étudiés : la conjecture est démontrée. La valeur absolue d’un produit est égale au produit des valeurs absolues.
Corrigé des exercices 31 à 36 sur les fonctions de référence en première
Exercice 31 : Tracer des courbes de fonctions (corrigé fonctions usuelles)
Revoir l’énoncé de l’exercice 31

1. a. \( C_f \) est une parabole tournée vers le haut (\( a=3\gt 0 \)) qui passe par l’origine ; \( C_g \) est une droite passant par l’origine (fonction linéaire de coefficient \( \dfrac{2}{3} \)). Puis pour bien voir les points communs, on règle la fenêtre de la calculatrice sur \( -0{,}5\leqslant x\leqslant 1 \) et \( -0{,}5\leqslant y\leqslant 1{,}2 \) environ.
Par ailleurs, b. On observe deux points d’intersection : l’origine \( O(0\,;0) \) et un point \( A \) d’abscisse environ \( 0{,}56 \) et d’ordonnée environ \( 0{,}37 \).
Ainsi, 2. Les abscisses des points d’intersection sont les solutions de \( f(x)=g(x) \) :
Donc :\[ \begin{aligned} 3x^2-x=\frac{2}{3}x &\iff 3x^2-x-\frac{2}{3}x=0 \\ &\iff 3x^2-\frac{5}{3}x=0 \\ &\iff x\left(3x-\frac{5}{3}\right)=0 \end{aligned} \]
Suite du corrigé corrigé fonctions usuelles
Également, un produit est nul si et seulement si l’un de ses facteurs est nul : \( x=0 \) ou \( 3x=\dfrac{5}{3} \), soit \( x=\dfrac{5}{9} \).
Par conséquent, Ordonnées : \( g(0)=0 \) et \( g\left(\dfrac{5}{9}\right)=\dfrac{2}{3}\times\dfrac{5}{9}=\dfrac{10}{27} \). Vérification : \( f\left(\dfrac{5}{9}\right)=3\times\dfrac{25}{81}-\dfrac{5}{9}=\dfrac{75}{81}-\dfrac{45}{81}=\dfrac{30}{81}=\dfrac{10}{27} \).
En effet, Comme \( \dfrac{5}{9}\approx 0{,}556 \) et \( \dfrac{10}{27}\approx 0{,}370 \), la conjecture est confirmée.
Exercice 32 : Compléter le tableau de valeurs
Revoir l’énoncé de l’exercice 32


On lit dans le tableau \( f(2)=3 \) et \( f(4)=3 \) : deux nombres ont la même image. De plus, la parabole est symétrique par rapport à la droite d’équation \( x=\dfrac{2+4}{2}=3 \). Donc deux nombres symétriques par rapport à 3 ont la même image : \( f(3-h)=f(3+h) \).
- \( 4{,}6=3+1{,}6 \), son symétrique est \( 3-1{,}6=1{,}4 \) : \( f(1{,}4)=f(4{,}6)=4{,}56 \). La case manquante du premier tableau est \( x=1{,}4 \).
- \( 7=3+4 \), son symétrique est \( 3-4=-1 \) : \( f(7)=f(-1)=18 \).
- \( 11=3+8 \), son symétrique est \( 3-8=-5 \) : \( f(11)=f(-5)=66 \).

Ensuite, Remarque : on peut vérifier que \( f(x)=(x-3)^2+2 \) convient (\( f(2)=3 \), \( f(-1)=18 \), \( f(-5)=66 \), \( f(4{,}6)=4{,}56 \)), mais l’énoncé demandait de s’en passer.
Exercice 33 : Étude d'une parabole (corrigé fonctions usuelles)
Revoir l’énoncé de l’exercice 33


1. a. La parabole est tournée vers le bas, donc \( a\lt 0 \).
Pour progresser en corrigé fonctions usuelles, de plus, b. Lectures graphiques (une graduation vaut 1 sur chaque axe) :
- \( c=f(0) \) est l’ordonnée du point d’intersection avec l’axe des ordonnées : \( c=6 \).
- \( x_1 \) et \( x_2 \) sont les abscisses des points d’intersection avec l’axe des abscisses : \( x_1=-3 \) et \( x_2=1 \).
- \( (\alpha\,;\beta) \) sont les coordonnées du sommet : \( \alpha=-1 \) et \( \beta=8 \). On vérifie que \( \alpha=\dfrac{x_1+x_2}{2}=\dfrac{-3+1}{2}=-1 \).

Par ailleurs, 2. Avec la forme factorisée \( f(x)=a(x+3)(x-1) \) et \( f(0)=6 \) :
Ainsi :\[ a\times(0+3)\times(0-1)=6 \iff -3a=6 \iff a=-2 \]
Donc, Vérification avec la forme canonique : \( f(0)=a(0+1)^2+8=a+8=6 \) donne aussi \( a=-2 \), qui est bien négatif. Ensuite, on en déduit \( f(x)=-2(x+3)(x-1)=-2(x+1)^2+8=-2x^2-4x+6 \).
Exercice 34 : Affirmations vraies ou fausses
Revoir l’énoncé de l’exercice 34
![Figure de l'exercice 34 : tableau de signes de f, positif sur ]-∞ ; -8[, nul en -8, négatif entre -8 et 2, nul en 2 et positif sur ]2 ; +∞[](https://maths-pdf.fr/wp-content/uploads/corriges/7205/ex34.webp)
Le tableau indique : \( f(x)\gt 0 \) sur \( ]-\infty\,;-8[ \) et sur \( ]2\,;+\infty[ \), \( f(x)\lt 0 \) sur \( ]-8\,;2[ \), et \( f(-8)=f(2)=0 \).
- \( f(-10)\lt 0 \) : faux. \( -10\lt -8 \), donc \( f(-10)\gt 0 \). Affirmation rectifiée : \( f(-10)\gt 0 \).
- \( f(-9)\geqslant f(1) \) : vrai. \( -9\lt -8 \) donc \( f(-9)\gt 0 \), et \( 1\in]-8\,;2[ \) donc \( f(1)\lt 0 \). Un positif est plus grand qu’un négatif.
- \( f(0)=2 \) : faux. \( 0\in]-8\,;2[ \), donc \( f(0)\lt 0 \) : \( f(0) \) ne peut pas valoir 2. Affirmation rectifiée : \( f(0)\lt 0 \).
- \( a\lt 0 \) : faux. Un trinôme est du signe de \( a \) à l’extérieur de ses racines ; ici \( f \) est positive à l’extérieur de \( [-8\,;2] \), donc \( a\gt 0 \).
- \( S=\{-8\,;2\} \) pour \( f(x)=0 \) : vrai, ce sont les deux valeurs où le tableau indique 0.
- \( S=[-8\,;2] \) pour \( f(x)\lt 0 \) : faux, car \( f(-8)=f(2)=0 \) et l’inégalité est stricte. Rectification : \( S=]-8\,;2[ \).
Exercice 35 : Étude d'une fonction (corrigé fonctions usuelles)
Revoir l’énoncé de l’exercice 35

1. a. On développe la forme factorisée :
Également :\[ \begin{aligned} f(x) &= 3(x-1)\left(x-\frac{7}{3}\right) \\ &= 3\left(x^2-\frac{7}{3}x-x+\frac{7}{3}\right) \\ &= 3x^2-7x-3x+7 \\ &= 3x^2-10x+7 \end{aligned} \]
Par conséquent, b. On développe l’expression proposée :
En effet :\[ \begin{aligned} 3\left(x-\frac{5}{3}\right)^2-\frac{4}{3} &= 3\left(x^2-\frac{10}{3}x+\frac{25}{9}\right)-\frac{4}{3} \\ &= 3x^2-10x+\frac{25}{3}-\frac{4}{3} \\ &= 3x^2-10x+7=f(x) \end{aligned} \]
De même, 2. a. \( f(x)\leqslant 0 \) : on choisit la forme factorisée, qui donne directement les racines 1 et \( \dfrac{7}{3} \). Comme \( a=3\gt 0 \), \( f \) est négative entre ses racines.
| \( x \) | \( ]-\infty\,;1[ \) | 1 | \( \left]1\,;\dfrac{7}{3}\right[ \) | \( \dfrac{7}{3} \) | \( \left]\dfrac{7}{3}\,;+\infty\right[ \) |
|---|---|---|---|---|---|
| \( x-1 \) | − | 0 | + | + | + |
| \( x-\dfrac{7}{3} \) | − | − | − | 0 | + |
| \( f(x) \) | + | 0 | − | 0 | + |
De plus, \( S=\left[1\,;\dfrac{7}{3}\right] \).
Suite du corrigé corrigé fonctions usuelles
Par ailleurs, b. \( f(x)\gt 7 \) : on choisit la forme développée, car le 7 se simplifie :
Ainsi :\[ 3x^2-10x+7\gt 7 \iff 3x^2-10x\gt 0 \iff x(3x-10)\gt 0 \]
Donc, le produit a pour racines 0 et \( \dfrac{10}{3} \) ; c’est un trinôme de coefficient \( 3\gt 0 \), positif à l’extérieur des racines. \( S=]-\infty\,;0[\cup\left]\dfrac{10}{3}\,;+\infty\right[ \).
Également, c. \( f(x)\leqslant 6 \) : on choisit la forme canonique, car \( x \) n’y apparaît qu’une fois :
Par conséquent :\[ \begin{aligned} 3\left(x-\frac{5}{3}\right)^2-\frac{4}{3}\leqslant 6 &\iff 3\left(x-\frac{5}{3}\right)^2\leqslant \frac{22}{3} \\ &\iff \left(x-\frac{5}{3}\right)^2\leqslant \frac{22}{9} \\ &\iff -\frac{\sqrt{22}}{3}\leqslant x-\frac{5}{3}\leqslant \frac{\sqrt{22}}{3} \end{aligned} \]
En effet, \( S=\left[\dfrac{5-\sqrt{22}}{3}\,;\dfrac{5+\sqrt{22}}{3}\right] \), soit environ \( [-0{,}23\,;3{,}23] \).
Exercice 36 : Positions relatives de deux courbes
Revoir l’énoncé de l’exercice 36


1. a. \( x^2-2x \) est le début de \( (x-1)^2=x^2-2x+1 \), donc \( x^2-2x=(x-1)^2-1 \) :
\[ g(x)=(x-1)^2-1+4 \qquad\text{puis}\qquad g(x)=(x-1)^2+3 \]
Ensuite, b. \( g(x)=19 \iff (x-1)^2+3=19 \iff (x-1)^2=16 \iff x-1=4 \) ou \( x-1=-4 \). Par ailleurs, les antécédents de 19 par \( g \) sont \( -3 \) et 5.
2. a. On met \( -3 \) en facteur, puis on reconnaît le début de \( (x-1)^2 \) :
De plus :\[ \begin{aligned} -3x^2+6x+45 &= -3(x^2-2x-15) \\ &= -3\left[(x-1)^2-1-15\right] \\ &= -3\left[(x-1)^2-4^2\right] \end{aligned} \]
Par ailleurs, avec l’identité \( A^2-B^2=(A-B)(A+B) \) : \( -3x^2+6x+45=-3(x-1-4)(x-1+4)=-3(x-5)(x+3) \).
Ainsi, b. On étudie le signe de la différence : \( f(x)-g(x)=-2x^2+4x+49-x^2+2x-4=-3x^2+6x+45=-3(x-5)(x+3) \).
Suite du corrigé corrigé fonctions usuelles
Donc, Ce trinôme a pour racines \( -3 \) et 5 et un coefficient \( -3\lt 0 \) : il est positif entre les racines et négatif à l’extérieur.
- Sur \( ]-3\,;5[ \) : \( f(x)-g(x)\gt 0 \), \( C_f \) est au-dessus de \( C_g \).
- Sur \( ]-\infty\,;-3[ \) et sur \( ]5\,;+\infty[ \) : \( C_f \) est en dessous de \( C_g \).
- En \( -3 \) et en 5 les courbes se coupent, aux points \( C(-3\,;19) \) et \( D(5\,;19) \) (d’après 1. b., \( g(-3)=g(5)=19 \)).
Également, 3. Le parterre est la zone entre les deux courbes, de \( C \) à \( D \).
- A est le sommet de \( C_g \) : d’après 1. a., \( A(1\,;3) \).
- B est le sommet de \( C_f \) : \( f(x)=-2(x^2-2x)+49=-2\left[(x-1)^2-1\right]+49=-2(x-1)^2+51 \), donc \( B(1\,;51) \).
- A et B ont la même abscisse : \( AB=51-3=48 \). C et D ont la même ordonnée : \( CD=5-(-3)=8 \).
![Correction de l'exercice 36 : segments [AB] et [CD] tracés en rouge, avec A(1 ; 3), B(1 ; 51), C(-3 ; 19), D(5 ; 19), AB = 48 m et CD = 8 m](https://maths-pdf.fr/wp-content/uploads/corriges/7205/ex36-r.webp)
Le parterre mesure donc 48 m de long (de A à B) et 8 m de large (de C à D).
La méthode à retenir sur les fonctions de référence
- Retenir les variations des quatre fonctions de référence : carré (décroissante puis croissante), inverse (décroissante sur chaque intervalle), racine carrée (croissante), valeur absolue (décroissante puis croissante).
- De plus, Pour comparer deux nombres, on les écrit comme images par une même fonction, on vérifie qu’ils sont dans un même intervalle de monotonie, puis on conclut : une fonction croissante conserve l’ordre, une fonction décroissante l’inverse.
- Par ailleurs, Pour encadrer une expression, on applique les opérations une à une (ajout, multiplication, carré, inverse, racine) en suivant l’effet de chacune sur l’ordre.
- \(u+k\) a les mêmes variations que \(u\) ; \(k\,u\) aussi si \(k\gt 0\), les variations contraires si \(k\lt 0\).
- Ainsi, une inéquation \(f(x)\gt k\) se lit graphiquement : on cherche les abscisses des points de la courbe situés au-dessus de la droite \(y=k\).
Les erreurs fréquentes
- Appliquer la décroissance de l’inverse à deux nombres de signes contraires : \(-1\lt 2\) et pourtant \(\frac{1}{-1}=-1\lt\frac{1}{2}\) : l’ordre n’est pas inversé.
- Donc, Oublier que \(\frac{1}{x}\gt 2\) exclut toutes les valeurs négatives de \(x\).
- Également, Confondre \(-2^2=-4\) et \((-2)^2=4\).
- Par conséquent, Écrire \(|6-2\pi|=6-2\pi\) sans vérifier le signe de \(6-2\pi\).
- En effet, Conclure « faux » quand le tableau ne permet pas de décider : c’est alors « on ne peut pas savoir ».
Questions fréquentes
Pourquoi ne peut-on pas dire que la fonction inverse est décroissante sur son ensemble de définition ?
Parce que \(-1\lt 1\) et pourtant \(\frac{1}{-1}=-1\lt 1=\frac{1}{1}\) : l’ordre est conservé. Puis la fonction inverse est décroissante sur \(]-\infty\,;\,0[\) et sur \(]0\,;\,+\infty[\) séparément, mais pas sur leur réunion.
Faut-il utiliser la dérivée pour ces exercices ?
Non, ce n’est pas nécessaire. Ensuite, les variations des fonctions de référence sont connues et suffisent ; la dérivée devient utile pour des fonctions plus compliquées étudiées dans le chapitre suivant.
Comment vérifier un encadrement sans calculatrice ?
De plus, on teste les bornes : on remplace \(x\) par les valeurs extrêmes de l’intervalle et on doit retrouver les bornes trouvées. Si une borne sort « à l’envers », c’est qu’on a oublié d’inverser l’ordre lors d’une multiplication par un négatif ou d’un passage à l’inverse.
- Les énoncés : Fonctions usuelles : exercices de maths en 1ère corrigés en PDF.
- Ensuite, Tous les exercices de maths en première
- De plus, les cours de maths en première
- Par ailleurs, Se tester avec les QCM de maths en première
- Ainsi, Autre corrigé : Corrigé des 44 exercices sur la dérivée en 1ère : solutions détaillées
- Donc, Autre corrigé : Corrigé des 40 exercices sur les suites numériques en première
- Également, Autre corrigé : Corrigé des 30 exercices sur les variations et limites de suites en 1ère
- Par conséquent, Autre corrigé : Corrigé des 31 exercices sur les vecteurs et droites du plan en 1ère
Corrigé fonctions usuelles : la bonne méthode
Tout d’abord, fais l’exercice sans regarder la solution. Ensuite, compare ta démarche avec la correction, étape par étape. Ainsi, chaque erreur devient une occasion de progresser. De plus, un travail régulier sur corrigé fonctions usuelles vaut mieux qu’une longue séance.
Par exemple, refais un exercice raté deux jours plus tard. Enfin, pour aller plus loin, l’article Fonction (mathématiques) de Wikipédia présente la notion autrement. Également, tu peux continuer avec corrigé des 35 exercices de probabilités en première : solutions détaillées.
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