Mathematiques · 3eme

Fonctions linéaires et affines - lecture graphique et calcul — Entraînement Brevet 2026

10 questions corrigées avec explications détaillées pour maîtriser ce chapitre du Brevet.

📖L'essentiel à retenir

Une fonction affine s'écrit f(x) = ax + b, où a est le coefficient directeur (pente) et b l'ordonnée à l'origine. Graphiquement, sa représentation est une droite. Pour une fonction linéaire (cas particulier), b = 0, donc f(x) = ax et la droite passe par l'origine du repère. Savoir lire l'image d'un nombre et l'antécédent d'un nombre sur le graphique est essentiel.

🎯 Points clés

  • 1Définition et forme : Une fonction affine a pour expression f(x) = ax + b. Le nombre a est le coefficient directeur, il indique la pente de la droite. Le nombre b est l'ordonnée à l'origine, c'est l'ordonnée du point où la droite coupe l'axe des ordonnées.
  • 2Lecture graphique : Pour trouver l'image d'un nombre x0, on repère le point de la droite d'abscisse x0 et on lit son ordonnée. Pour trouver l'antécédent d'un nombre y0, on repère le point de la droite d'ordonnée y0 et on lit son abscisse.
  • 3Cas particulier de la fonction linéaire : C'est une fonction affine avec b = 0, donc de la forme f(x) = ax. Sa représentation graphique est une droite qui passe toujours par l'origine du repère (point de coordonnées (0;0)).

📐 Formule / Règle

Forme générale d'une fonction affine : f(x) = ax + b. Pour calculer l'image d'un nombre, on remplace x par ce nombre dans l'expression. Pour calculer un antécédent, on résout l'équation f(x) = valeur donnée.

⚠️ Piège à éviter

Ne pas confondre image et antécédent lors de la lecture graphique ou des calculs. L'image se lit sur l'axe des ordonnées (vertical), l'antécédent sur l'axe des abscisses (horizontal). Autre piège : oublier que pour une fonction linéaire, la droite passe obligatoirement par l'origine (0;0).

Questions-Réponses

1La fonction f est définie par f(x) = -3x + 2. Quelle est l'image de 4 par la fonction f ?

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-10

Pour calculer l'image d'un nombre par une fonction affine, on remplace x par ce nombre dans l'expression. Ici, f(4) = -3 × 4 + 2 = -12 + 2 = -10. Attention aux signes : -3 × 4 donne -12, puis on ajoute 2. Une erreur frequente est d'oublier le signe négatif devant le 3. Pour vérifier, on peut faire le calcul étape par étape.

2La droite ci-dessous represente une fonction affine. Quel est son coefficient directeur ? (graphique décrit : droite passant par les points (0,1) et (2,5))

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2

Le coefficient directeur d'une droite se calcule avec la formule a = (yB - yA)/(xB - xA) pour deux points A et B de la droite. Ici, avec A(0,1) et B(2,5), on a a = (5-1)/(2-0) = 4/2 = 2. Ce coefficient directeur represente la pente de la droite : quand x augmente de 1, f(x) augmente de 2. Pour ne pas se tromper, toujours mettre la variation des y au numérateur et celle des x au dénominateur.

3Une fonction linéaire est une fonction affine particulière. Quelle condition doit-elle vérifier ?

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Son ordonnée a l'origine est nulle

Une fonction affine s'écrit f(x) = ax + b, ou a est le coefficient directeur et b l'ordonnée a l'origine. Une fonction linéaire est un cas particulier ou b = 0, donc elle s'écrit f(x) = ax. Graphiquement, cela signifie que la droite passe par l'origine du repère (point de coordonnées (0,0)). Toutes les fonctions linéaires sont affines, mais l'inverse n'est pas vrai.

4La droite d'équation y = 2x - 3 coupe l'axe des ordonnées au point :

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(0,-3)

Pour trouver ou une droite coupe l'axe des ordonnées, on cherche le point d'abscisse x=0. En effet, sur l'axe des ordonnées, tous les points ont pour abscisse 0. Ici, avec f(x)=2x-3, on calcule f(0)=2×0-3=-3. Le point d'intersection est donc (0,-3). L'ordonnée a l'origine (b dans f(x)=ax+b) donne directement cette valeur : ici b=-3. Attention a ne pas confondre avec l'intersection avec l'axe des abscisses, qui correspond a y=0.

5On considere la fonction affine f telle que f(2)=5 et f(4)=11. Quelle est son expression ?

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f(x)=3x-1

Pour trouver l'expression d'une fonction affine f(x)=ax+b a partir de deux points, on calcule d'abord le coefficient directeur : a=(f(4)-f(2))/(4-2)=(11-5)/2=6/2=3. Ensuite, on utilise un des points pour trouver b. Avec f(2)=5, on a 3×2+b=5, donc 6+b=5, soit b=5-6=-1. L'expression est donc f(x)=3x-1. On peut vérifier avec le deuxième point : 3×4-1=12-1=11, c'est correct.

6La droite représentant une fonction affine passe par les points A(1;3) et B(3;7). Quel est l'antécédent de 11 par cette fonction ?

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5

D'abord, on trouve la fonction. Le coefficient directeur est a=(7-3)/(3-1)=4/2=2. Avec f(1)=3, on a 2×1+b=3 donc b=1. La fonction est f(x)=2x+1. Pour trouver l'antécédent de 11, on résout 2x+1=11. Cela donne 2x=11-1=10, donc x=10/2=5. L'antécédent de 11 est donc 5. On peut vérifier : f(5)=2×5+1=10+1=11.

7Quelle est la représentation graphique d'une fonction linéaire de coefficient directeur -2 ?

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Une droite passant par l'origine et descendante

Une fonction linéaire s'écrit f(x)=ax et sa représentation graphique est une droite passant toujours par l'origine du repère (0,0). Le coefficient directeur a indique la pente : si a>0, la droite est croissante (elle 'monte' quand on la suit de gauche a droite) ; si a<0, la droite est décroissante (elle 'descend'). Ici a=-2<0, donc la droite passe par l'origine et est descendante. Pour s'en souvenir : positif = pente positive = montante.

8Les points A(-1;2), B(0;4) et C(2;8) sont-ils alignes ?

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Oui, car ils appartiennent a la même droite

Pour vérifier si trois points sont alignes, on peut chercher si le troisième point appartient a la droite définie par les deux premiers. Ici, avec A(-1;2) et B(0;4), le coefficient directeur est a=(4-2)/(0-(-1))=2/1=2. L'ordonnée a l'origine est b=4 (car B(0;4) donne f(0)=4). La droite (AB) a pour équation y=2x+4. Vérifions pour C(2;8) : 2×2+4=4+4=8, donc C appartient bien a la droite. Les trois points sont donc alignes. Une autre méthode est de vérifier que les vecteurs AB et AC sont colineaires.

9Soit f la fonction affine telle que f(x)=ax+b. On sait que f(1)=4 et f(3)=0. Quelle est la valeur de b ?

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6

Avec f(1)=4, on a l'équation a+b=4. Avec f(3)=0, on a 3a+b=0. On soustrait la première équation a la seconde : (3a+b)-(a+b)=0-4, ce qui donne 2a=-4, donc a=-2. En remplaçant a par -2 dans a+b=4, on obtient -2+b=4, donc b=4+2=6. L'ordonnée a l'origine b vaut donc 6. On peut vérifier : f(x)=-2x+6, alors f(1)=-2+6=4 et f(3)=-6+6=0.

10La droite d'équation y = -0,5x + 3 coupe l'axe des abscisses au point :

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(6,0)

Pour trouver ou une droite coupe l'axe des abscisses, on cherche le point d'ordonnée y=0. En effet, sur l'axe des abscisses, tous les points ont pour ordonnée 0. On résout donc l'équation f(x)=0, soit -0,5x+3=0. Cela donne -0,5x=-3, donc x=(-3)/(-0,5)=6. Le point d'intersection est (6,0). Attention a bien manipuler les nombres decimaux : diviser par -0,5 équivaut a multiplier par -2. On peut vérifier : f(6)=-0,5×6+3=-3+3=0.

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