ملخص Généralités sur les fonctions numériques — الأولى باك علوم تجريبية

ملخص «Généralités sur les fonctions numériques» لتلاميذ الأولى باك علوم تجريبية بالفرنسية والعربية: Rappels - Fonctions majorées, minorées, bornées - Comparaison - Éléments de symétrie - Fonctions périodiques - Fonctions usuelles - Composée. Résumé Généralités sur les fonctions numériques — 1ère…

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Rappels

Méthode Ensemble de définition

Soit $f$ une fonction numérique : $D_f$ est l’ensemble des réels $x$ pour lesquels $f(x)$ existe.

  • Polynôme : $D_f=\mathbb{R}$.
  • Quotient $\dfrac{A(x)}{B(x)}$ : il faut $B(x)\neq0$.
  • Racine $\sqrt{A(x)}$ : il faut $A(x)\geq0$.

Définition Parité (deux conditions)

1. $(\forall x\in D_f)$ : $-x\in D_f$ ;

2. paire : $f(-x)=f(x)$ ; impaire : $f(-x)=-f(x)$.

  • Paire : $(C_f)$ symétrique par rapport à l’axe des ordonnées.
  • Impaire : $(C_f)$ symétrique par rapport à l’origine $O$.

Propriété Variations : taux de variation

Pour $a\neq b$ dans $I$ :

$T=\dfrac{f(a)-f(b)}{a-b}$

  • $T>0$ : $f$ strictement croissante sur $I$ ;
  • $T<0$ : $f$ strictement décroissante sur $I$ ;
  • $T=0$ : $f$ constante sur $I$.

Fonction majorée, minorée, bornée

Définition Définitions

  • majorée sur $I$ : $(\forall x\in I)$ $f(x)\leq M$ ;
  • minorée sur $I$ : $(\forall x\in I)$ $f(x)\geq m$ ;
  • bornée sur $I$ : $(\forall x\in I)$ $m\leq f(x)\leq M$.
  • $f(a)$ valeur maximale sur $I$ : $a\in I$ et $(\forall x\in I)$ $f(x)\leq f(a)$.
  • $f(b)$ valeur minimale sur $I$ : $b\in I$ et $(\forall x\in I)$ $f(x)\geq f(b)$.

[!] Une valeur maximale est un majorant atteint.

Comparaison de deux fonctions

Méthode Comparer $f$ et $g$ sur $I$

1. On calcule et on factorise $f(x)-g(x)$.

2. On étudie son signe.

3. $f(x)-g(x)\leq0$ $\iff$ $f(x)\leq g(x)$.

  • $f\leq g$ sur $I$ $\iff$ $(C_f)$ au-dessous de $(C_g)$.

Éléments de symétrie (deux conditions)

Propriété Axe de symétrie $x=a$

1. $(\forall x\in D_f)$ : $2a-x\in D_f$ ;

2. $(\forall x\in D_f)$ : $f(2a-x)=f(x)$.

Propriété Centre de symétrie $\Omega(a;b)$

1. $(\forall x\in D_f)$ : $2a-x\in D_f$ ;

2. $(\forall x\in D_f)$ : $f(2a-x)+f(x)=2b$.

Fonction périodique

Définition Période $T>0$ (deux conditions)

1. $(\forall x\in D_f)$ : $x+T\in D_f$ et $x-T\in D_f$ ;

2. $(\forall x\in D_f)$ : $f(x+T)=f(x)$.

  • $x\mapsto\cos(ax+b)$ et $x\mapsto\sin(ax+b)$ ($a\neq0$) : période $\dfrac{2\pi}{|a|}$.

Fonctions usuelles

Propriété Rappel : trinôme $f(x)=ax^2+bx+c$

  • $f(x)=a(x-\alpha)^2+\beta$ avec $\alpha=-\dfrac{b}{2a}$ et $\beta=f(\alpha)$.
  • Parabole de sommet $S(\alpha;\beta)$ et d’axe $x=\alpha$.

Propriété Rappel : homographique $f(x)=\dfrac{ax+b}{cx+d}$

  • $D_f=\mathbb{R}-\left\{-\dfrac{d}{c}\right\}$.
  • $\Delta=\begin{vmatrix}a&b\\c&d\end{vmatrix}=ad-bc$ :
  • $\Delta>0$ : strictement croissante sur chaque intervalle de $D_f$ ;
  • $\Delta<0$ : strictement décroissante sur chaque intervalle de $D_f$.
  • Hyperbole de centre $\Omega\left(-\dfrac{d}{c};\dfrac{a}{c}\right)$.

Propriété $x\mapsto ax^3$ ($a\neq0$)

  • $D_f=\mathbb{R}$ et $f$ est impaire.
  • $a>0$ : strictement croissante ; $a<0$ : strictement décroissante.

Propriété $x\mapsto\sqrt{x+a}$

  • $D_f=[-a;+\infty[$.
  • Strictement croissante sur $[-a;+\infty[$ ; demi-parabole d’origine $A(-a;0)$.

Composée de deux fonctions

Définition Définition

Si $(\forall x\in I)$ $f(x)\in J$ : $(g\circ f)(x)=g\left(f(x)\right)$ pour $x\in I$.

Propriété Monotonie d’une composée

  • $f$ et $g$ de même sens ⇒ $g\circ f$ croissante ;
  • $f$ et $g$ de sens contraires ⇒ $g\circ f$ décroissante.

À retenir À retenir

  • $D_f$ d’abord.
  • Parité, axe, centre, période : deux conditions, chacune justifiée.
  • Variations : signe du taux $T$.
  • Homographique : signe du déterminant $\Delta=ad-bc$.

النسخة العربية

تذكير

طريقة مجموعة التعريف

لتكن $f$ دالة عددية : $D_f$ هي مجموعة الأعداد الحقيقية $x$ التي من أجلها يكون $f(x)$ موجوداً.

  • حدودية : $D_f=\mathbb{R}$.
  • خارج $\dfrac{A(x)}{B(x)}$ : يجب $B(x)\neq0$.
  • جذر $\sqrt{A(x)}$ : يجب $A(x)\geq0$.

تعريف الزوجية (شرطان)

1. $(\forall x\in D_f)$ : $-x\in D_f$ ؛

2. زوجية : $f(-x)=f(x)$ ؛ فردية : $f(-x)=-f(x)$.

  • زوجية : $(C_f)$ متماثل بالنسبة لمحور الأراتيب.
  • فردية : $(C_f)$ متماثل بالنسبة لأصل المعلم $O$.

خاصية التغيرات : معدل التغير

من أجل $a\neq b$ من $I$ :

$T=\dfrac{f(a)-f(b)}{a-b}$

  • $T>0$ : $f$ تزايدية قطعاً على $I$ ؛
  • $T<0$ : $f$ تناقصية قطعاً على $I$ ؛
  • $T=0$ : $f$ ثابتة على $I$.

الدالة المكبورة والمصغورة والمحدودة

تعريف تعاريف

  • مكبورة على $I$ : $(\forall x\in I)$ $f(x)\leq M$ ؛
  • مصغورة على $I$ : $(\forall x\in I)$ $f(x)\geq m$ ؛
  • محدودة على $I$ : $(\forall x\in I)$ $m\leq f(x)\leq M$.
  • $f(a)$ قيمة قصوى على $I$ : $a\in I$ و $(\forall x\in I)$ $f(x)\leq f(a)$.
  • $f(b)$ قيمة دنيا على $I$ : $b\in I$ و $(\forall x\in I)$ $f(x)\geq f(b)$.

[!] القيمة القصوى مكبور مُدرك.

مقارنة دالتين

طريقة مقارنة $f$ و $g$ على $I$

1. نحسب $f(x)-g(x)$ ونعمّله.

2. ندرس إشارته.

3. $f(x)-g(x)\leq0$ $\iff$ $f(x)\leq g(x)$.

  • $f\leq g$ على $I$ $\iff$ $(C_f)$ تحت $(C_g)$.

عناصر التماثل (شرطان)

خاصية محور التماثل $x=a$

1. $(\forall x\in D_f)$ : $2a-x\in D_f$ ؛

2. $(\forall x\in D_f)$ : $f(2a-x)=f(x)$.

خاصية مركز التماثل $\Omega(a;b)$

1. $(\forall x\in D_f)$ : $2a-x\in D_f$ ؛

2. $(\forall x\in D_f)$ : $f(2a-x)+f(x)=2b$.

الدالة الدورية

تعريف الدور $T>0$ (شرطان)

1. $(\forall x\in D_f)$ : $x+T\in D_f$ و $x-T\in D_f$ ؛

2. $(\forall x\in D_f)$ : $f(x+T)=f(x)$.

  • $x\mapsto\cos(ax+b)$ و $x\mapsto\sin(ax+b)$ ($a\neq0$) : دورهما $\dfrac{2\pi}{|a|}$.

الدوال الاعتيادية

خاصية تذكير : ثلاثية الحدود $f(x)=ax^2+bx+c$

  • $f(x)=a(x-\alpha)^2+\beta$ مع $\alpha=-\dfrac{b}{2a}$ و $\beta=f(\alpha)$.
  • شلجم رأسه $S(\alpha;\beta)$ ومحوره $x=\alpha$.

خاصية تذكير : الدالة المتخاطة $f(x)=\dfrac{ax+b}{cx+d}$

  • $D_f=\mathbb{R}-\left\{-\dfrac{d}{c}\right\}$.
  • $\Delta=\begin{vmatrix}a&b\\c&d\end{vmatrix}=ad-bc$ :
  • $\Delta>0$ : تزايدية قطعاً على كل مجال من $D_f$ ؛
  • $\Delta<0$ : تناقصية قطعاً على كل مجال من $D_f$.
  • هذلول مركزه $\Omega\left(-\dfrac{d}{c};\dfrac{a}{c}\right)$.

خاصية $x\mapsto ax^3$ ($a\neq0$)

  • $D_f=\mathbb{R}$ و $f$ فردية.
  • $a>0$ : تزايدية قطعاً ؛ $a<0$ : تناقصية قطعاً.

خاصية $x\mapsto\sqrt{x+a}$

  • $D_f=[-a;+\infty[$.
  • تزايدية قطعاً على $[-a;+\infty[$ ؛ نصف شلجم بدايته $A(-a;0)$.

مركب دالتين

تعريف تعريف

إذا كان $(\forall x\in I)$ $f(x)\in J$ : $(g\circ f)(x)=g\left(f(x)\right)$ من أجل $x\in I$.

خاصية رتابة مركب

  • $f$ و $g$ لهما نفس المنحى ⇐ $g\circ f$ تزايدية ؛
  • $f$ و $g$ لهما منحيان متعاكسان ⇐ $g\circ f$ تناقصية.

للحفظ أحفظ

  • $D_f$ أولاً.
  • الزوجية، المحور، المركز، الدور : شرطان، كل واحد مع التعليل.
  • التغيرات : إشارة المعدل $T$.
  • الدالة المتخاطة : إشارة المحددة $\Delta=ad-bc$.

فنفس الدرس

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