Corrigé des 30 exercices sur la fonction inverse en seconde : solutions détaillées à télécharger en PDF
Toutefois, Voici le corrigé exercices fonction inverse seconde pour l’ensemble de la fiche : les 30 exercices sont résolus pas à pas, en commençant par les plus directs. Puis les dix premiers font manipuler l’inverse d’un nombre, lire et tracer la courbe de la fonction inverse, étudier le signe d’un quotient dans un tableau, et appliquer la fonction à des situations concrètes : résistance équivalente, piston, longueurs et aire d’un triangle. De plus, la suite approfondit le cours : images et antécédents, comparaison d’inverses grâce au sens de variation (la fonction inverse change l’ordre sur chaque intervalle), équations et inéquations résolues par le calcul puis lues sur l’hyperbole, tableaux de valeurs à compléter et courbes à tracer.
Les derniers exercices demandent davantage de rédaction : programmes de calcul et algorithmes, phrases avec « quel que soit » ou « pour un certain », fonctions paires et impaires, encadrement de fonctions rationnelles comme \( \frac{5}{x^2+1} \) ou \( \frac{2x}{x^2+1} \). Ensuite, les graphiques utiles sont tracés, avec les lectures en couleur. Par ailleurs, ces solutions s’adressent aux élèves de seconde qui préparent un contrôle, ainsi qu’aux parents et aux professeurs. Puis pour en tirer profit, cherchez d’abord chaque exercice au brouillon, puis confrontez votre résolution à la correction en repérant la propriété utilisée. Ensuite, le sommaire mène directement à l’exercice qui vous intéresse.
corrigé fonction inverse (suite)
Les énoncés se trouvent sur la fiche Fonction inverse : exercices de maths en 2de corrigés en PDF.. Puis cherchez d’abord chaque exercice au brouillon, puis comparez avec la correction.
Corrigé des exercices 1 à 10 sur la fonction inverse en seconde
Exercice 1 : Inverse d'un nombre
Revoir l’énoncé de l’exercice 1

La fonction inverse est décroissante sur \(]0\,;\,+\infty[\) et sur \(]-\infty\,;\,0[\) : sur chacun de ces intervalles, prendre l’inverse renverse l’ordre.
Toutefois, a) \(x \geqslant 100\) : \(x\) est positif, et \(x \geqslant 100 \gt 0\) donne \(\frac{1}{x} \leqslant \frac{1}{100}\). De plus \(\frac{1}{x} \gt 0\).
\[ 0 \lt \frac{1}{x} \leqslant 0{,}01. \]
b) \(-4 \leqslant y \leqslant -2\) : ces nombres sont négatifs, l’inverse est décroissante sur \(]-\infty\,;\,0[\) :
\[ \frac{1}{-2} \leqslant \frac{1}{y} \leqslant \frac{1}{-4} \quad \text{soit} \quad -\frac{1}{2} \leqslant \frac{1}{y} \leqslant -\frac{1}{4}. \]
Exercice 2 : Courbe d'une fonction inverse (corrigé fonction inverse)
Revoir l’énoncé de l’exercice 2

On lit sur la courbe : \(\frac{1}{0{,}1} = 10\), \(\frac{1}{0{,}2} = 5\), \(\frac{1}{-0{,}2} = -5\). Sur chaque branche, la courbe descend quand \(x\) augmente.
- a) \(x \geqslant 0{,}1\) : la courbe est entre l’axe des abscisses et la hauteur 10, donc \(0 \lt \frac{1}{x} \leqslant 10\).
- b) \(x \leqslant -0{,}2\) : on est sur la branche de gauche, à gauche de \(-0{,}2\), donc \(-5 \leqslant \frac{1}{x} \lt 0\).
- c) \(0 \lt x \lt 0{,}1\) : la courbe est au-dessus de la hauteur 10, donc \(\frac{1}{x} \gt 10\).
- Également, d) \(0{,}1 \leqslant x \leqslant 0{,}2\) : \(5 \leqslant \frac{1}{x} \leqslant 10\).
Exercice 3 : Tableau et étudier le signe de l'expression
Revoir l’énoncé de l’exercice 3

a) On écrit 1 avec le dénominateur \(x – 3\) (possible car \(x \neq 3\)) :
\[ \begin{aligned} \frac{x+2}{x-3} – 1 &= \frac{x+2}{x-3} – \frac{x-3}{x-3} \\ &= \frac{x + 2 – (x – 3)}{x-3} \\ &= \frac{5}{x-3}. \end{aligned} \]
b) Le numérateur 5 est toujours positif ; le dénominateur \(x – 3\) est négatif pour \(x \lt 3\), positif pour \(x \gt 3\), et s’annule en 3 (valeur interdite).
Exercice 4 : Résistance équivalente et fonction inverse (corrigé fonction inverse)
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1. a) Avec \(R_1 = 10\) et \(R_2 = x\) (\(x \gt 0\)) :
\[ \frac{1}{R_e} = \frac{1}{10} + \frac{1}{x} = \frac{x}{10x} + \frac{10}{10x} = \frac{x + 10}{10x}. \]
En prenant l’inverse des deux membres : \(R_e = \frac{10x}{x + 10}\). (Pour \(x = 0\), la formule donne \(R_e = 0\) : court-circuit.)
b) À la calculatrice, sur \([0\,;\,10]\), la courbe part de l’origine, est croissante et arrive au point \((10\,;\,5)\).
Cependant, 2. a) Graphiquement, la courbe est au-dessus de la droite \(y = 4\) à partir d’environ \(x = 6{,}7\).
b) Algébriquement, pour \(x \in [0\,;\,10]\), \(x + 10 \gt 0\) donc on peut multiplier sans changer le sens :
\[ \frac{10x}{x+10} \gt 4 \iff 10x \gt 4x + 40 \iff 6x \gt 40 \iff x \gt \frac{20}{3}. \]
Exercice 5 : Calculatrice et étude des courbes avec conjecture
Revoir l’énoncé de l’exercice 5

a) Dans la fenêtre demandée, \(\mathcal{C}_f\) est une hyperbole à deux branches de part et d’autre de la droite \(x = 1\), et \(\mathcal{C}_g\) est la droite \(y = 2x\). En effet, de plus, elles se coupent en \((-0{,}5\,;\,-1)\) et \((2\,;\,4)\).
b) \(\mathcal{C}_f\) est sous la droite (ou la touche) pour \(x\) entre \(-0{,}5\) et 1 (1 exclu) et pour \(x \geqslant 2\). Conjecture : \(S = \left[-\frac{1}{2}\,;\,1\right[ \cup [2\,;\,+\infty[\).
Par ailleurs, c) Le logiciel donne \(f(x) – g(x) = -(x-2)\frac{2x+1}{x-1}\). Ensuite, on étudie le signe de chaque facteur :
\(f(x) \leqslant g(x) \iff f(x) – g(x) \leqslant 0\) : on garde les « − » et les zéros, sans la valeur interdite 1. Par ailleurs, on retrouve \(S = \left[-\frac{1}{2}\,;\,1\right[ \cup [2\,;\,+\infty[\) : la conjecture est démontrée.
Exercice 6 : Etude d'un piston et fonction inverse (corrigé fonction inverse)
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Par exemple, a) \(P \times V = 1\) avec \(V \gt 0\) donne \(P = \frac{1}{V}\) : la pression est l’inverse du volume. P est donc donnée par la fonction inverse de V.
b) La fonction inverse est décroissante sur \(]0\,;\,+\infty[\) : si \(0{,}5 \leqslant V \leqslant 5\), alors
\[ \frac{1}{5} \leqslant P \leqslant \frac{1}{0{,}5} \quad \text{soit} \quad 0{,}2 \leqslant P \leqslant 2. \]
Exercice 7 : Exprimer des longueurs et aire d'un triangle
Revoir l’énoncé de l’exercice 7

a) \(N(x\,;\,0)\) avec \(x \gt 0\) : \(ON = x\). M est le point de \(\mathcal{C}\) d’abscisse \(x\), donc \(M\left(x\,;\,\frac{1}{x}\right)\) ; M et N ont la même abscisse, donc \(MN = \frac{1}{x}\) (car \(\frac{1}{x} \gt 0\)).
b) Le triangle OMN est rectangle en N :
\[ \mathcal{A}_{OMN} = \frac{ON \times MN}{2} = \frac{x \times \frac{1}{x}}{2} = \frac{1}{2}. \]
Exercice 8 : Résoudre des inéquations et intervalles (corrigé fonction inverse)
Revoir l’énoncé de l’exercice 8

a) Sur \(I = ]2\,;\,+\infty[\), \(x – 2 \gt 0\). Puis on multiplie par \(x – 2\) sans changer le sens :
\[ \frac{1}{x-2} \gt 1 \iff 1 \gt x – 2 \iff x \lt 3. \]
Avec \(x \gt 2\) : \(S = ]2\,;\,3[\).
b) Sur \(I = ]-\infty\,;\,-3[\), \(x + 3 \lt 0\). Ensuite, on multiplie par \(x + 3\), négatif, donc on change le sens :
\[ \frac{2}{x+3} \lt -4 \iff 2 \gt -4(x + 3) \iff 2 \gt -4x – 12 \iff 4x \gt -14 \iff x \gt -3{,}5. \]
Avec \(x \lt -3\) : \(S = ]-3{,}5\,;\,-3[\). Contrôle : pour \(x = -3{,}2\), \(\frac{2}{-0{,}2} = -10 \lt -4\).
Exercice 9 : Résoudre une inéquation et étude d'un quotient
Revoir l’énoncé de l’exercice 9

a) \(2x – 1 = 0 \iff x = \frac{1}{2}\) (− puis +) ; \(3 – x = 0 \iff x = 3\) (+ puis −), et 3 est une valeur interdite.
Ainsi, b) \(\frac{2x-1}{3-x} \lt 0\) : on garde les « − », sans le zéro (inégalité stricte) ni la valeur interdite.
\[ S = \left]-\infty\,;\,\tfrac{1}{2}\right[ \cup \left]3\,;\,+\infty\right[ \]
c) À la calculatrice, la courbe est sous l’axe des abscisses à gauche de \(\frac{1}{2}\) et à droite de 3 : c’est cohérent.
Exercice 10 : Calcul formel et fonction inverse (corrigé fonction inverse)
Revoir l’énoncé de l’exercice 10

On étudie le signe du quotient \(\frac{5x+7}{3x-4}\). \(5x + 7 = 0 \iff x = -\frac{7}{5}\) (coefficient 5 positif : − puis +) ; \(3x – 4 = 0 \iff x = \frac{4}{3}\) (− puis +), valeur interdite.
Également, le quotient est strictement positif pour \(x \lt -\frac{7}{5}\) ou \(x \gt \frac{4}{3}\). C’est exactement ce qu’affiche le logiciel : \(\left\{-\frac{7}{5} \gt x,\ x \gt \frac{4}{3}\right\}\).
Corrigé des exercices 11 à 20 sur la fonction inverse en seconde
Exercice 11 : Triangles et fonction inverse (corrigé fonction inverse)
Revoir l’énoncé de l’exercice 11

![Figure de l'exercice 11 : triangle ABC avec M sur [AB] tel que AM = 2 cm et MB = x cm, P sur [AC], (MP) parallèle à (BC) et BC = 8 cm](https://maths-pdf.fr/wp-content/uploads/corriges/7160/ex11.webp)
Toutefois, on a \( AB=AM+MB=2+x \) (en cm), avec \( x\gt 0 \).
Les droites \((MP)\) et \((BC)\) sont parallèles, \(M\) est sur \([AB]\) et \(P\) sur \([AC]\) : d’après le théorème de Thalès,
\[ \frac{MP}{BC}=\frac{AM}{AB}, \quad \text{donc} \quad \frac{MP}{8}=\frac{2}{2+x} \quad \text{et} \quad MP=\frac{16}{x+2}. \]
On résout \( MP\geqslant 6 \) :
\[ \frac{16}{x+2}\geqslant 6 \iff \frac{1}{x+2}\geqslant\frac{6}{16}=\frac{3}{8}. \]
En effet, les nombres \(x+2\) et \( \frac{8}{3} \) sont strictement positifs, et la fonction inverse est décroissante sur \( ]0\,;+\infty[ \) : elle inverse l’ordre. Comme \( \frac{3}{8} \) est l’inverse de \( \frac{8}{3} \) :
\[ \frac{1}{x+2}\geqslant\frac{1}{8/3} \iff x+2\leqslant\frac{8}{3} \iff x\leqslant\frac{8}{3}-2=\frac{2}{3}. \]
Puis, Vérification pour \( x=\frac{2}{3} \) : \( MP=\frac{16}{8/3}=16\times\frac{3}{8}=6 \) cm.
Exercice 12 : Justifier l'étude d'un quotient
Revoir l’énoncé de l’exercice 12

Pour \(x\neq 1\), on transforme l’écriture du quotient :
\[ \frac{x+5}{x-1}=\frac{(x-1)+6}{x-1}=1+\frac{6}{x-1}. \]
Si \( x\gt 2 \), alors \( x-1\gt 1 \gt 0 \). Puis la fonction inverse est décroissante sur \( ]0\,;+\infty[ \), donc :
\[ \frac{1}{x-1}\lt\frac{1}{1}=1, \quad \text{puis} \quad \frac{6}{x-1}\lt 6 \quad \text{et} \quad 1+\frac{6}{x-1}\lt 7. \]
Ainsi, pour tout \(x\gt 2\), \( \frac{x+5}{x-1}\lt 7\lt 10 \). Ainsi, exemple : pour \(x=3\), \( \frac{8}{2}=4 \lt 10 \).
On peut aussi étudier le signe de la différence : \( \frac{x+5}{x-1}-10=\frac{x+5-10(x-1)}{x-1}=\frac{15-9x}{x-1} \). De plus, pour \(x\gt 2\), \( 15-9x\lt 15-18\lt 0 \) et \( x-1\gt 0 \), donc la différence est négative.
Exercice 13 : Tracer la courbe d'une fonction inverse et inéquations (corrigé fonction inverse)
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1. On calcule quelques points : \( (0{,}25\,;4) \), \( (0{,}5\,;2) \), \( (1\,;1) \), \( (2\,;0{,}5) \), \( (4\,;0{,}25) \) et leurs symétriques par rapport à l’origine, puis on trace l’hyperbole, formée de deux branches (la fonction n’est pas définie en 0).
2. a) On cherche les points de la courbe dont l’ordonnée est strictement comprise entre 0,5 et 2 (entre les deux droites rouges). \( \frac{1}{x}=2 \) pour \( x=0{,}5 \) et \( \frac{1}{x}=0{,}5 \) pour \( x=2 \). Ensuite, ces points ne se trouvent que sur la branche de droite, pour \(x\) entre 0,5 et 2 : \( x\in\left]0{,}5\,;2\right[ \).
Cependant, b) On cherche les points dont l’ordonnée est comprise entre \(-3\) et \(-1\) (droites bleues), bornes comprises. \( \frac{1}{x}=-3 \) pour \( x=-\frac{1}{3} \) et \( \frac{1}{x}=-1 \) pour \( x=-1 \). Par ailleurs, ces points sont sur la branche de gauche : \( x\in\left[-1\,;-\frac{1}{3}\right] \).
Exercice 14 : Fonction inverse et racines carrées
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On utilise le conseil : on multiplie le numérateur et le dénominateur par la racine carrée présente au dénominateur.
Donc, a) \[ f\left(\sqrt{2}\right)=\frac{1}{\sqrt{2}}=\frac{\sqrt{2}}{\sqrt{2}\times\sqrt{2}}=\frac{\sqrt{2}}{2}. \]
b) \[ f\left(-\sqrt{3}\right)=\frac{1}{-\sqrt{3}}=-\frac{\sqrt{3}}{\sqrt{3}\times\sqrt{3}}=-\frac{\sqrt{3}}{3}. \]
c) \[ f\left(2\sqrt{5}\right)=\frac{1}{2\sqrt{5}}=\frac{\sqrt{5}}{2\sqrt{5}\times\sqrt{5}}=\frac{\sqrt{5}}{2\times 5}=\frac{\sqrt{5}}{10}. \]
Exercice 15 : Tableau de valeurs et courbe représentative (corrigé fonction inverse)
Revoir l’énoncé de l’exercice 15


a. On calcule l’inverse de chaque nombre : par exemple \( \frac{1}{-0{,}25}=-4 \) car \( -0{,}25=-\frac{1}{4} \), et \( \frac{1}{0{,}5}=2 \) car \( 0{,}5=\frac{1}{2} \). Puis pour \(\pm 3\), l’inverse \( \pm\frac{1}{3} \) n’a pas d’écriture décimale exacte (\( \frac{1}{3}\approx 0{,}33 \)).

b. On trace deux axes perpendiculaires qui se coupent en O. Sur l’axe des abscisses, on gradue 1 cm pour 1 unité (de \(-4\) à 4, donc 8 cm) ; sur l’axe des ordonnées, 1 cm pour 0,5 unité, c’est-à-dire 2 cm pour 1 unité (de \(-4\) à 4, donc 16 cm). Ensuite, le repère est orthogonal mais pas orthonormé.
c. On place les 12 points \( \left(x\,;\frac{1}{x}\right) \) du tableau, puis on les relie par une courbe « arrondie » (pas de segments), sans jamais traverser l’axe des ordonnées : la courbe a deux branches. Puis le dessin ci-dessous est réduit, mais les proportions entre les axes sont du même type.
Exercice 16 : Déterminer image et antécédent
Revoir l’énoncé de l’exercice 16

Puis, a. L’image de \(x\) par la fonction inverse est \( \frac{1}{x} \). De plus, l’inverse d’une fraction \( \frac{a}{b} \) est \( \frac{b}{a} \) (même signe).
- \( f(-4)=-\frac{1}{4} \) ; \( f(-2)=-\frac{1}{2} \) ; \( f(5)=\frac{1}{5} \) ;
- \( f\left(\frac{1}{4}\right)=4 \) ; \( f\left(\frac{5}{9}\right)=\frac{9}{5} \) ; \( f\left(-\frac{3}{7}\right)=-\frac{7}{3} \) ; \( f\left(-\frac{7}{6}\right)=-\frac{6}{7} \).
b. Un antécédent de \(k\) est un nombre \(x\) tel que \( \frac{1}{x}=k \). Ensuite, pour \(k\neq 0\), il y en a un seul : \( x=\frac{1}{k} \) (l’inverse de l’inverse de \(x\) est \(x\)).
- Enfin, antécédent de 9 : \( \frac{1}{9} \) ; de 2 : \( \frac{1}{2} \) ; de \(-7\) : \( -\frac{1}{7} \) ; de 8 : \( \frac{1}{8} \) ;
- antécédent de 3 : \( \frac{1}{3} \) ; de \( \frac{4}{5} \) : \( \frac{5}{4} \) ; de \( -\frac{7}{3} \) : \( -\frac{3}{7} \).
Exercice 17 : Affirmations vraies ou fausses ? (corrigé fonction inverse)
Revoir l’énoncé de l’exercice 17

a. Fausse. \( \frac{3}{4}\lt 1 \) et \( \frac{7}{3}\gt 1 \), donc \( \frac{3}{4}\lt\frac{7}{3} \).
b. Ensuite, vraie. Au même dénominateur 35 : \( \frac{6}{5}=\frac{42}{35} \) et \( \frac{9}{7}=\frac{45}{35} \). Comme \( 42\lt 45 \), on a bien \( \frac{6}{5}\lt\frac{9}{7} \).
c. Vraie. Au même dénominateur 63 : \( -\frac{3}{7}=-\frac{27}{63} \) et \( -\frac{2}{9}=-\frac{14}{63} \). Enfin, comme \( -27\lt -14 \), on a \( -\frac{3}{7}\lt -\frac{2}{9} \).
d. Fausse. L’inverse de \( \frac{3}{5} \) est \( \frac{5}{3} \), et l’inverse de \( \frac{5}{3} \) est \( \frac{3}{5} \). Par ailleurs, l’inverse de l’inverse d’un nombre non nul est ce nombre lui-même : ici \( \frac{3}{5} \), pas \( \frac{5}{3} \).
Exercice 18 : Comparer des images de la fonction inverse
Revoir l’énoncé de l’exercice 18

Puis, la fonction inverse est décroissante sur \( ]-\infty\,;0[ \) et décroissante sur \( ]0\,;+\infty[ \) : sur chacun de ces intervalles, elle change l’ordre. Attention, on ne peut appliquer cette règle qu’à deux nombres de même signe.
a. \( 0\lt 2{,}1\lt 3{,}4 \), donc \( f(2{,}1)\gt f(3{,}4) \).
b. \( -4{,}7\lt -3{,}2\lt 0 \), donc \( f(-4{,}7)\gt f(-3{,}2) \).
c. \( 0\lt\frac{3}{4}\lt\frac{7}{4} \), donc \( f\left(\frac{3}{4}\right)\gt f\left(\frac{7}{4}\right) \).
d. \( \frac{1}{4}+\frac{3}{2} \) est une somme de deux positifs, donc un nombre positif, et son inverse est positif. \( -1+\frac{2}{3} \) est négatif (car \( \frac{2}{3}\lt 1 \)), et son inverse est négatif. Puis un positif est plus grand qu’un négatif : \( f\left(\frac{1}{4}+\frac{3}{2}\right)\gt f\left(-1+\frac{2}{3}\right) \).
Exercice 19 : Un programme de calcul (corrigé fonction inverse)
Revoir l’énoncé de l’exercice 19

a. Avec 3 : l’inverse est \( \frac{1}{3} \) ; multiplié par \(-5\) : \( -\frac{5}{3} \) ; on soustrait 4 :
Enfin, \[ -\frac{5}{3}-4=-\frac{5}{3}-\frac{12}{3}=-\frac{17}{3}. \]
On obtient \( -\frac{17}{3} \) (environ \(-5{,}67\)).
b. En partant de \(x\) (non nul, car 0 n’a pas d’inverse) : \( x\to\frac{1}{x}\to-\frac{5}{x}\to-\frac{5}{x}-4 \). Donc
\[ f(x)=-\frac{5}{x}-4, \qquad x\in\mathbb{R}^*. \]
c. Un algorithme possible (en langage naturel, puis en Python) :
- Cependant, entrée : saisir X (non nul)
- Traitement : Y ← −5/X − 4
- Sortie : afficher Y
En Python : x = float(input(« x = « )), puis y = -5/x – 4, puis print(y).
d. Seule la ligne de calcul (Traitement) change : on la remplace par Y ← −6*(−8/X + 23), soit en Python y = -6*(-8/x + 23). Ensuite, les lignes d’entrée et de sortie restent les mêmes.
Exercice 20 : Résoudre les équations suivantes
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En effet, pour \( k\neq 0 \), l’équation \( \frac{1}{x}=k \) a une unique solution dans \( \mathbb{R}^* \) : \( x=\frac{1}{k} \).
a. \( \frac{1}{x}=9 \iff x=\frac{1}{9} \).
b. \( \frac{1}{x}=-\frac{1}{4} \iff x=-4 \).
c. \( \frac{1}{x}=\frac{6}{11} \iff x=\frac{11}{6} \).
d. \( \frac{1}{x}=-5 \iff x=-\frac{1}{5} \).
e. \( \frac{1}{x}+\frac{8}{7}=0 \iff \frac{1}{x}=-\frac{8}{7} \iff x=-\frac{7}{8} \).
Toutefois, f. \( \frac{1}{x}-\frac{4}{7}=0 \iff \frac{1}{x}=\frac{4}{7} \iff x=\frac{7}{4} \).
Corrigé des exercices 21 à 30 sur la fonction inverse en seconde
Exercice 21 : Tracer des courbes représentatives
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a. La courbe de \(f\) est l’hyperbole d’équation \( y=\frac{1}{x} \) ; celle de \(g\) est la droite d’équation \( y=x \), qui passe par l’origine.
b. Un nombre égal à son inverse vérifie \( x=\frac{1}{x} \), c’est-à-dire \( g(x)=f(x) \) : ce sont les abscisses des points d’intersection des deux courbes. Notamment, sur le graphique, on lit deux points : \( (1\,;1) \) et \( (-1\,;-1) \).
Vérification par le calcul : pour \(x\neq 0\), \( x=\frac{1}{x}\iff x^2=1\iff x=1 \text{ ou } x=-1 \). Puis en effet, \( \frac{1}{1}=1 \) et \( \frac{1}{-1}=-1 \).
Exercice 22 : Hyperbole et points d'intersection (corrigé fonction inverse)
Revoir l’énoncé de l’exercice 22

Car 1. On trace l’hyperbole \(\mathscr{H}\) et la droite horizontale \(\mathscr{D}\) d’équation \( y=4 \).
2. Un point d’intersection vérifie \( \frac{1}{x}=4 \), donc \( x=\frac{1}{4}=0{,}25 \). De plus, il n’y a qu’un seul point d’intersection : \( I\left(\frac{1}{4}\,;4\right) \). (La branche de gauche, où \( \frac{1}{x}\lt 0 \), ne rencontre pas la droite.)
3. \( f(x)\geqslant 4 \) signifie que le point de \(\mathscr{H}\) d’abscisse \(x\) est au-dessus de la droite \(\mathscr{D}\) (ou dessus). Car sur le graphique, c’est le cas pour les \(x\) entre 0 (exclu) et \( \frac{1}{4} \) (inclus). Donc \( S=\left]0\,;\frac{1}{4}\right] \).
4. Même méthode sur \( [-4\,;0[\,\cup\,]0\,;4] \) : on trace la droite horizontale correspondante, on cherche l’abscisse du point d’intersection (\( \frac{1}{x}=k \iff x=\frac{1}{k} \)), puis on lit où la courbe est au-dessus ou en dessous.
- a. \( f(x)\gt -2 \) : sur \( ]0\,;4] \), \( f(x)\gt 0\gt -2 \), toujours vrai. Sur \( [-4\,;0[ \), la courbe coupe \( y=-2 \) en \( x=-\frac{1}{2} \) et est au-dessus à gauche de ce point. \( S=\left[-4\,;-\frac{1}{2}\right[\,\cup\,]0\,;4] \).
- Alors, b. \( f(x)\leqslant 4 \) : sur \( [-4\,;0[ \), \( f(x)\lt 0\lt 4 \), toujours vrai. Sur \( ]0\,;4] \), vrai pour \( x\geqslant\frac{1}{4} \). \( S=[-4\,;0[\,\cup\left[\frac{1}{4}\,;4\right] \).
- c. \( f(x)\geqslant\frac{1}{6} \) : impossible sur \( [-4\,;0[ \) (\(f(x)\lt 0\)). Sur \( ]0\,;4] \), \( f(x)\geqslant\frac{1}{6}\iff x\leqslant 6 \), toujours vrai car \( x\leqslant 4 \). \( S=]0\,;4] \).
- Notamment, d. \( f(x)\lt 5 \) : toujours vrai sur \( [-4\,;0[ \). Sur \( ]0\,;4] \), vrai pour \( x\gt\frac{1}{5} \). \( S=[-4\,;0[\,\cup\left]\frac{1}{5}\,;4\right] \).
Exercice 23 : Fonction inverse et inéquations
Revoir l’énoncé de l’exercice 23

Méthode : on sépare les cas \(x\gt 0\) et \(x\lt 0\), car \( \frac{1}{x} \) a le signe de \(x\), et la fonction inverse est décroissante sur chacun des deux intervalles.
a. \( f(x)\gt\frac{1}{3} \) : il faut \( \frac{1}{x}\gt 0 \), donc \(x\gt 0\) ; alors \( \frac{1}{x}\gt\frac{1}{3}\iff x\lt 3 \). \( S=]0\,;3[ \).
b. \( f(x)\geqslant 0{,}25=\frac{1}{4} \) : il faut \(x\gt 0\), et alors \( x\leqslant 4 \). \( S=]0\,;4] \).
c. \( f(x)\lt -4 \) : il faut \(x\lt 0\) ; \( -4=\frac{1}{-1/4} \) et la fonction est décroissante sur \( ]-\infty\,;0[ \), donc \( \frac{1}{x}\lt\frac{1}{-1/4}\iff x\gt -\frac{1}{4} \). \( S=\left]-\frac{1}{4}\,;0\right[ \).
Donc, d. \( f(x)\gt 9 \) : \(x\gt 0\) et \( x\lt\frac{1}{9} \). \( S=\left]0\,;\frac{1}{9}\right[ \).
e. \( f(x)\geqslant -1 \) : pour \(x\gt 0\), \( \frac{1}{x}\gt 0\gt -1 \), toujours vrai ; pour \(x\lt 0\), \( \frac{1}{x}\geqslant\frac{1}{-1}\iff x\leqslant -1 \). \( S=]-\infty\,;-1]\,\cup\,]0\,;+\infty[ \).
f. (le second « d. » de l’énoncé) \( f(x)\lt 2 \) : pour \(x\lt 0\), \( \frac{1}{x}\lt 0\lt 2 \), toujours vrai ; pour \(x\gt 0\), \( \frac{1}{x}\lt\frac{1}{1/2}\iff x\gt\frac{1}{2} \). \( S=]-\infty\,;0[\,\cup\left]\frac{1}{2}\,;+\infty\right[ \).
Exercice 24 : Fonction associée à un algorithme (corrigé fonction inverse)
Revoir l’énoncé de l’exercice 24

1. a. On suit les étapes avec \(X=x\) : \( Y=3-x \), puis \( Z=\frac{1}{3-x} \), puis \( W=\frac{1}{3-x}+4 \).
\[ f(x)=\frac{1}{3-x}+4, \qquad \text{définie pour } x\neq 3. \]
b. \( Y=3+2x \), puis \( Z=\sqrt{3+2x} \), puis \( W=\sqrt{3+2x}-1 \).
\[ g(x)=\sqrt{3+2x}-1, \qquad \text{définie pour } 3+2x\geqslant 0, \text{ soit } x\geqslant -\frac{3}{2}. \]
Cependant, 2. Pour la fonction du a. :
\[ f(5)=\frac{1}{3-5}+4=-\frac{1}{2}+4=\frac{7}{2}=3{,}5 \qquad f(-1)=\frac{1}{3+1}+4=\frac{1}{4}+4=\frac{17}{4}=4{,}25. \]
Pour la fonction du b. :
Cependant, \[ g(5)=\sqrt{3+10}-1=\sqrt{13}-1\approx 2{,}61 \qquad g(-1)=\sqrt{3-2}-1=\sqrt{1}-1=0. \]
Exercice 25 : Images d'une fonction inverse
Revoir l’énoncé de l’exercice 25

a.
\[ i(3+4)=i(7)=\frac{1}{7} \qquad \text{et} \qquad i(3)+i(4)=\frac{1}{3}+\frac{1}{4}=\frac{4}{12}+\frac{3}{12}=\frac{7}{12}. \]
b. Avec \(x=3\) et \(y=4\), la question a. montre que \( \frac{1}{3}+\frac{1}{4}=\frac{7}{12} \) alors que \( \frac{1}{3+4}=\frac{1}{7} \), et \( \frac{7}{12}\neq\frac{1}{7} \). Ensuite, ce contre-exemple suffit : l’égalité n’est pas vraie pour tous les réels \(x\) et \(y\) non nuls. Par ailleurs, en général, \( \frac{1}{x}+\frac{1}{y}=\frac{x+y}{xy} \).
Exercice 26 : Compléter les phrases
Revoir l’énoncé de l’exercice 26

« Quel que soit » signifie que la propriété est vraie pour tous les \(x\) de l’intervalle ; « pour un certain » signifie qu’elle est vraie pour au moins un \(x\), mais pas forcément pour tous.
a. Si \( 0\lt x\leqslant 5 \), la fonction inverse étant décroissante sur \( ]0\,;+\infty[ \), \( \frac{1}{x}\geqslant\frac{1}{5} \). C’est vrai pour tous : Quel que soit \( x\in\,]0\,;5] \), \( f(x)\in\left[\frac{1}{5}\,;+\infty\right[ \).
b. \( f(x)=-2 \) seulement pour \( x=-\frac{1}{2} \), qui est bien dans \( [-3\,;0[ \) : Pour un certain \( x\in[-3\,;0[ \), \( f(x)=-2 \).
c. L’inverse d’un nombre strictement positif est strictement positif : Quel que soit \( x\in\,]0\,;+\infty[ \), \( f(x)\gt 0 \).
Puis, d. Pour \(x=1\), \( f(1)=1\gt\frac{1}{2} \) : ce n’est pas vrai pour tous. Mais pour \(x=-1\), \( f(-1)=-1\leqslant\frac{1}{2} \) (et c’est aussi vrai pour \(x=2\)) : Pour un certain \( x\in[-8\,;0[\,\cup\,]0\,;2] \), \( f(x)\leqslant\frac{1}{2} \).
Exercice 27 : Résoudre les équations suivantes
Revoir l’énoncé de l’exercice 27

Dans chaque cas, on isole \( \frac{1}{x} \) (ou un multiple de \( \frac{1}{x} \)), puis on utilise \( \frac{1}{x}=k\iff x=\frac{1}{k} \) pour \(k\neq 0\). Puis on travaille dans \( \mathbb{R}^* \).
Première série
- a. \( \frac{1}{x}+4=3\iff\frac{1}{x}=-1\iff x=-1 \).
- En effet, b. \( 5-\frac{1}{x}=9\iff -\frac{1}{x}=4\iff\frac{1}{x}=-4\iff x=-\frac{1}{4} \).
- c. \( \frac{4}{x}=1\iff 4=x \) (en multipliant par \(x\neq 0\)), donc \( x=4 \).
- d. \( \frac{1}{x}+\frac{4}{5}=6\iff\frac{1}{x}=6-\frac{4}{5}=\frac{26}{5}\iff x=\frac{5}{26} \).
Deuxième série
- a. \( \frac{3}{x}-4=\frac{8}{x}+6\iff\frac{3}{x}-\frac{8}{x}=6+4\iff -\frac{5}{x}=10\iff\frac{1}{x}=-2\iff x=-\frac{1}{2} \).
- Par ailleurs, b. \( 5-\frac{9}{x}=7\iff -\frac{9}{x}=2\iff\frac{1}{x}=-\frac{2}{9}\iff x=-\frac{9}{2} \).
- c. \( 6x+\frac{3}{x}=\frac{5}{x}+6x-4\iff\frac{3}{x}-\frac{5}{x}=-4\iff -\frac{2}{x}=-4\iff\frac{1}{x}=2\iff x=\frac{1}{2} \).
- d. \( \frac{3}{4}+\frac{5}{x}=\frac{7}{5}-\frac{3}{x}\iff\frac{8}{x}=\frac{7}{5}-\frac{3}{4}=\frac{28-15}{20}=\frac{13}{20}\iff\frac{1}{x}=\frac{13}{160}\iff x=\frac{160}{13} \).
Exercice 28 : Fonction impaire et expression de f(x)
Revoir l’énoncé de l’exercice 28

a. L’ensemble de définition \( \mathbb{R}^* \) est symétrique par rapport à 0 : si \(x\neq 0\), alors \(-x\neq 0\). Et pour tout \(x\neq 0\) :
\[ f(-x)=\frac{a}{-x}=-\frac{a}{x}=-f(x). \]
Donc \(f\) est impaire : sa courbe est symétrique par rapport à l’origine du repère.
b. \( f(-2)=\frac{a}{-2}=\frac{1}{4} \iff a=-2\times\frac{1}{4}=-\frac{1}{2} \). Donc, pour tout \(x\neq 0\) :
\[ f(x)=\frac{-1/2}{x}=-\frac{1}{2x}. \]
Donc, c. À la calculatrice, on entre \( Y_1=-1/(2X) \). Ensuite, on obtient une hyperbole dont les branches sont dans le quart en haut à gauche et le quart en bas à droite (car \(a\lt 0\)).
Exercice 29 : Fonction paire et rationnelle
Revoir l’énoncé de l’exercice 29

1. \(f\) est définie sur \( \mathbb{R} \), symétrique par rapport à 0, et pour tout réel \(x\), \( (-x)^2=x^2 \), donc
\[ f(-x)=\frac{5}{(-x)^2+1}=\frac{5}{x^2+1}=f(x). \]
\(f\) est paire : \(\mathscr{C}\) est symétrique par rapport à l’axe des ordonnées.

2. \( f(0)=\frac{5}{1}=5 \) ; \( f(1)=\frac{5}{2}=2{,}5 \) ; \( f(2)=\frac{5}{5}=1 \) ; \( f(3)=\frac{5}{10}=0{,}5 \).

a. Pour tout réel \(x\), \( x^2\geqslant 0 \), donc \( x^2+1\geqslant 1\gt 0 \). Puis le quotient de 5 (positif) par un nombre strictement positif est strictement positif : \( f(x)\gt 0 \).
b. \( x^2+1\geqslant 1\gt 0 \) et la fonction inverse est décroissante sur \( ]0\,;+\infty[ \), donc \( \frac{1}{x^2+1}\leqslant\frac{1}{1}=1 \). Par exemple, de plus, en multipliant par \(5\gt 0\) : \( f(x)\leqslant 5 \).
c. Pour tout \(x\), \( 0\lt f(x)\leqslant 5 \) : chaque point de \(\mathscr{C}\) a une ordonnée comprise entre celle de l’axe des abscisses (\(y=0\)) et celle de la droite \(D\) (\(y=5\)). Ensuite, la courbe est donc entre l’axe des abscisses et la droite \(D\) (elle touche \(D\) au point \( (0\,;5) \)).
3. Un point de \(\mathscr{C}\) est en dessous de \(\Delta\) lorsque \( f(x)\lt\frac{1}{10} \) :
\[ \frac{5}{x^2+1}\lt\frac{1}{10}\iff 50\lt x^2+1\iff x^2\gt 49\iff x\lt -7 \text{ ou } x\gt 7 \]
Car (on a multiplié par \( 10(x^2+1)\gt 0 \)). Par ailleurs, les points de \(\mathscr{C}\) situés en dessous de \(\Delta\) sont ceux dont l’abscisse appartient à \( ]-\infty\,;-7[\,\cup\,]7\,;+\infty[ \).
4. La partie de \(\mathscr{C}\) au-dessus de \(\Delta\) correspond donc à \( x\in\,]-7\,;7[ \). Puis on la trace avec le tableau de valeurs et la symétrie par rapport à l’axe des ordonnées (points \( (\pm 1\,;2{,}5) \), \( (\pm 2\,;1) \), \( (\pm 3\,;0{,}5) \)…).
Exercice 30 : Fonction impaire et rationnelle
Revoir l’énoncé de l’exercice 30

1. \(f\) est définie sur \( \mathbb{R} \) (car \( x^2+1\gt 0 \)), symétrique par rapport à 0, et
\[ f(-x)=\frac{2(-x)}{(-x)^2+1}=\frac{-2x}{x^2+1}=-f(x). \]
\(f\) est impaire : sa courbe est symétrique par rapport à l’origine.
2. \( f(0)=\frac{0}{1}=0 \) et \( f(1)=\frac{2}{2}=1 \).
a. On met au même dénominateur et on reconnaît une identité remarquable :
\[ 1-f(x)=\frac{x^2+1-2x}{x^2+1}=\frac{(x-1)^2}{x^2+1}. \]
Un carré est positif ou nul et \( x^2+1\gt 0 \), donc \( 1-f(x)\geqslant 0 \) pour tout \(x\) (nul seulement pour \(x=1\)).
b. De même :
\[ 1+f(x)=\frac{x^2+1+2x}{x^2+1}=\frac{(x+1)^2}{x^2+1}\geqslant 0 \]
Ensuite, pour tout \(x\) (nul seulement pour \(x=-1\)).
3. On a donc \( f(x)\leqslant 1 \) et \( f(x)\geqslant -1 \), soit \( -1\leqslant f(x)\leqslant 1 \) pour tout réel \(x\) : \(\mathscr{C}_f\) est située entre les droites d’équations \(y=-1\) et \(y=1\) (elle les touche en \( (-1\,;-1) \) et \( (1\,;1) \)).
4. On calcule quelques valeurs et on utilise la symétrie par rapport à l’origine : \( f(2)=\frac{4}{5}=0{,}8 \), \( f(3)=\frac{6}{10}=0{,}6 \), \( f(0{,}5)=\frac{1}{1{,}25}=0{,}8 \), \( f(-2)=-0{,}8 \), \( f(-3)=-0{,}6 \).
5. a. Graphiquement (ou avec la table de la calculatrice), la droite \(D\) coupe \(\mathscr{C}^{\prime}\) en un seul point \(A\), d’abscisse environ 0,27 : \( A(0{,}27\,;0{,}5) \) environ.
b. \( (x-2)^2-3=x^2-4x+4-3=x^2-4x+1 \).
c. \(A\) vérifie \( f(x)=\frac{1}{2} \). Ensuite, en multipliant par \( 2(x^2+1)\gt 0 \) :
\[ \frac{2x}{x^2+1}=\frac{1}{2}\iff 4x=x^2+1\iff x^2-4x+1=0\iff (x-2)^2=3. \]
Donc \( x-2=\sqrt{3} \) ou \( x-2=-\sqrt{3} \), soit \( x=2+\sqrt{3}\approx 3{,}73 \) ou \( x=2-\sqrt{3}\approx 0{,}27 \). De même, seule la seconde valeur est dans \( [-3\,;3] \) : \( A\left(2-\sqrt{3}\,;\frac{1}{2}\right) \).
6. a. De la même façon, sur \( [-3\,;3] \) :
\[ f(x)\leqslant\frac{1}{2}\iff 4x\leqslant x^2+1\iff x^2-4x+1\geqslant 0\iff (x-2)^2\geqslant 3. \]
Or \( (x-2)^2\geqslant 3 \iff x-2\leqslant -\sqrt{3} \) ou \( x-2\geqslant\sqrt{3} \), c’est-à-dire \( x\leqslant 2-\sqrt{3} \) ou \( x\geqslant 2+\sqrt{3} \). En effet, comme \( 2+\sqrt{3}\gt 3 \), il reste sur \( [-3\,;3] \) : \( S=\left[-3\,;2-\sqrt{3}\right] \).
b. \(\mathscr{C}^{\prime}\) est au-dessous de \(D\) exactement lorsque \( f(x)\leqslant\frac{1}{2} \) : sur l’intervalle \( \left[-3\,;2-\sqrt{3}\right] \) (strictement en dessous sur \( \left[-3\,;2-\sqrt{3}\right[ \), la courbe touchant \(D\) en \(A\)).
La méthode à retenir sur la fonction inverse
- La fonction inverse est décroissante sur \(]0\,;\,+\infty[\) et sur \(]-\infty\,;\,0[\) : pour encadrer \(\frac{1}{x}\), on inverse les bornes et on renverse les inégalités, à condition que les bornes soient de même signe.
- Pour étudier le signe de \(A(x) – 1\) ou de \(f(x) – g(x)\), on met tout au même dénominateur pour obtenir un seul quotient.
- Également, dans un tableau de signes de quotient, la racine du dénominateur est une valeur interdite : double barre, et jamais dans les solutions.
- On ne multiplie une inéquation par une expression que si l’on connaît son signe ; si elle est négative, on change le sens.
- Une conjecture graphique se démontre ensuite par un tableau de signes ou un calcul.
Les erreurs fréquentes
- Écrire \(x \geqslant 100 \Rightarrow \frac{1}{x} \geqslant \frac{1}{100}\) : l’ordre doit être inversé.
- Donc, inverser un encadrement qui contient 0, comme \(-1 \leqslant x \leqslant 2\) : c’est interdit, la fonction inverse n’est pas définie en 0.
- Oublier les parenthèses dans \(x + 2 – (x – 3)\) et trouver \(-1\) au lieu de 5.
- Inclure la valeur interdite dans l’ensemble des solutions d’une inéquation large.
- « Faire un produit en croix » dans une inéquation sans vérifier le signe du dénominateur.
Questions fréquentes
Pourquoi dit-on que la fonction inverse n’est pas décroissante sur \(\mathbb{R}^*\) ?
Parce que \(-1 \lt 1\) et pourtant \(\frac{1}{-1} = -1 \lt 1 = \frac{1}{1}\) : l’ordre est conservé entre deux nombres de signes contraires. Puis la décroissance n’est vraie que sur chacun des deux intervalles séparément.
Comment reconnaître une valeur interdite ?
C’est une valeur de \(x\) qui annule un dénominateur. De plus, on la cherche en résolvant « dénominateur \(= 0\) » avant tout calcul, et on la signale par une double barre dans le tableau de signes.
Faut-il toujours faire un tableau de signes pour une inéquation avec \(x\) au dénominateur ?
Puis, Si l’énoncé fixe un intervalle où le dénominateur garde un signe constant (comme dans l’exercice 8), on peut multiplier directement en tenant compte de ce signe. Sinon, le plus sûr est de tout ramener à un quotient comparé à 0 puis de faire un tableau de signes.
Grâce à ce corrigé fonction inverse, on retrouve vite la bonne méthode. Puis ce corrigé fonction inverse précise aussi le calcul à ne pas oublier.
- Les énoncés : Fonction inverse : exercices de maths en 2de corrigés en PDF.
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Réviser efficacement : corrigé fonction inverse
Avant tout, rédige ta propre réponse sur un brouillon. Puis contrôle tes calculs avant de passer à la suite. Ainsi, tu repères vite tes erreurs de méthode. Par ailleurs, corrigé fonction inverse en seconde demande surtout de la régularité.
Par exemple, explique la méthode à voix haute, comme à un camarade. Enfin, si tu veux approfondir, consulte la page Fonction (mathématiques) sur Wikipédia. Également, tu peux continuer avec corrigé des 24 exercices sur la fonction carré et les polynômes en seconde.
Télécharger puis imprimer cette fiche en PDF.Télécharger ou imprimer cette fiche «corrigé des 30 exercices sur la fonction inverse en seconde : solutions détaillées à télécharger en PDF» au format PDF afin de pouvoir travailler en totale autonomie.
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