Fonctions affines

Définition

Une fonction affine est une fonction de la forme :

f(x)=ax+b(a∈R, b∈R).f(x) = ax + b \quad (a \in \mathbb{R},\ b \in \mathbb{R}).

Elle se calcule donc en deux temps : on multiplie xx par aa, puis on ajoute bb.

Les deux nombres aa et bb portent un nom :

  • aa est le coefficient directeur (ou la pente) ;
  • bb est l'ordonnée à l'origine, c'est-à-dire la valeur f(0)f(0).

Exemple. Pour f(x)=2x−3f(x) = 2x - 3, on a a=2a = 2 et b=−3b = -3. En particulier f(0)=−3f(0) = -3.

ExerciceÉtape 1/4

Reconnaître une fonction affine

Parmi ces fonctions, laquelle est affine ?

Une fonction linéaire est une fonction affine

Une fonction linéaire f(x)=axf(x) = ax est le cas particulier b=0b = 0 :

f(x)=ax=ax+0.f(x) = ax = ax + 0.

Toute fonction linéaire est donc affine, mais l'inverse est faux : $f(x) = 2x

  • 3estaffinesanse^trelineˊaire,carest affine sans être linéaire, carf(0) = -3 \neq 0$.

Le test est immédiat : une fonction affine est linéaire si et seulement si f(0)=0f(0) = 0.

Exemple. f(x)=5xf(x) = 5x est linéaire et affine. g(x)=5x+1g(x) = 5x + 1 est affine seulement, car g(0)=1g(0) = 1.

ExerciceÉtape 1/4

Affine ou linéaire ?

Une fonction affine f(x)=ax+bf(x) = ax + b est linéaire lorsque…

Repérer aa et bb, calculer une image

Pour identifier aa et bb, on écrit la fonction sous la forme ax+bax + b, au besoin en réordonnant les termes.

Exemple. f(x)=4−xf(x) = 4 - x s'écrit f(x)=−x+4f(x) = -x + 4 : ici a=−1a = -1 et b=4b = 4.

Le calcul d'une image se fait comme pour toute fonction : on remplace xx par la valeur voulue.

Exemple. Pour f(x)=−3x+7f(x) = -3x + 7 :

f(0)=7,f(2)=−3×2+7=1.f(0) = 7, \quad f(2) = -3 \times 2 + 7 = 1.

Une erreur fréquente consiste à oublier bb et à ne calculer que axax. Un contrôle simple : f(0)f(0) doit toujours redonner bb.

ExerciceÉtape 1/4

Repérer les coefficients et calculer une image

Données de l'exercice

On considère la fonction f(x)=4−xf(x) = 4 - x.

Que vaut le coefficient directeur aa ?

Écrivez seulement un nombre, avec une virgule ou un point pour les décimales : 12,5 ou 12.5. Les fractions et les unités ne sont pas acceptées.

La leçon suivante montre que la courbe d'une fonction affine est une droite, et comment la tracer à partir de aa et bb.