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Seconde · Mathématiques · Chapitre 7

Généralités sur les fonctions

Fiche de cours4 min de lecturePar Robin RinguetMise à jour : octobre 2026

1Fonction, image, antécédent

Définition. Définir une fonction ff sur un ensemble D\mathcal D, c’est associer à chaque réel xx de D\mathcal D un seul nombre réel, noté f(x)f(x). On écrit f:x↦f(x)f:x\mapsto f(x) et l’on dit que f(x)f(x) est l’image de xx par ff.

Définition. Un antécédent de kk par ff est un réel xx de D\mathcal D tel que f(x)=kf(x)=k. Chercher les antécédents de kk, c’est résoudre l’équation f(x)=kf(x)=k.

Remarque. Un nombre a au plus une image, mais un nombre peut avoir zéro, un, plusieurs, voire une infinité d’antécédents. Une fonction peut être donnée par une formule, par un tableau de valeurs, par une courbe ou par un programme de calcul.

2Ensemble de définition

Définition. L’ensemble de définition Df\mathcal D_f de ff est l’ensemble des réels qui ont une image par ff. Il est soit imposé par l’énoncé (ou par le contexte concret), soit constitué de tous les réels pour lesquels le calcul de f(x)f(x) est possible.

Propriété. Deux interdits en Seconde : un dénominateur ne peut pas être nul, et l’expression sous une racine carrée ne peut pas être strictement négative.

Méthode — déterminer Df\mathcal D_f. repérer les quotients et les racines, écrire les conditions correspondantes (B(x)≠0B(x)\neq0, A(x)⩾0A(x)\geq0), les résoudre, puis exprimer Df\mathcal D_f à l’aide d’intervalles.

3Courbe représentative

Définition. Dans un repère, la courbe représentative Cf\Cf de ff est l’ensemble des points de coordonnées (x ;f(x))\left(x\,;f(x)\right) pour xx parcourant Df\mathcal D_f.

Propriété — appartenance. Le point M (x ;y)M\,(x\,;y) appartient à Cf\Cf si, et seulement si, x∈Dfx\in\mathcal D_f et y=f(x)y=f(x).

Méthode — lire une image. se placer à l’abscisse xx, monter (ou descendre) jusqu’à la courbe, lire l’ordonnée : c’est f(x)f(x).

Méthode — lire les antécédents de kk. tracer la droite horizontale d’équation y=ky=k ; les abscisses de ses points d’intersection avec Cf\Cf sont les antécédents de kk. Leur nombre est le nombre de points d’intersection.

Figure 1 — Courbe de f:x↦x2−2x−3f:x\mapsto x^2-2x-3 sur [−2 ;4]\intff{-2}4. Le nombre −3-3 a deux antécédents, 00 et 22 ; −4-4 en a un seul et −5-5 n’en a aucun.

4Résoudre graphiquement

Propriété. Résoudre f(x)=kf(x)=k, c’est lire les abscisses des points de Cf\Cf situés à l’ordonnée kk. Résoudre f(x)⩽kf(x)\leq k, c’est lire les abscisses des points de Cf\Cf situés en dessous de la droite d’équation y=ky=k ou sur cette droite ; l’ensemble des solutions s’écrit en intervalles.

Définition. Le signe de ff est donné par la position de Cf\Cf par rapport à l’axe des abscisses : f(x)>0f(x)>0 lorsque la courbe est au-dessus, f(x)<0f(x)<0 lorsqu’elle est en dessous. On le résume dans un tableau de signes.

Propriété — comparer deux fonctions. Les solutions de f(x)=g(x)f(x)=g(x) sont les abscisses des points d’intersection de Cf\Cf et Cg\mathcal C_g. Les solutions de f(x)⩽g(x)f(x)\leq g(x) sont les abscisses des points où Cf\Cf est en dessous de Cg\mathcal C_g ou la coupe. Par le calcul, on étudie le signe de la différence f(x)−g(x)f(x)-g(x).

5Savoir-faire du chapitre

Savoir-faire
  • Calculer l’image d’un nombre, déterminer les antécédents d’un nombre par le calcul ou graphiquement.
  • Déterminer l’ensemble de définition d’une fonction donnée par une formule, ou le lire sur une courbe.
  • Compléter un tableau de valeurs, placer des points et tracer une courbe ; tester l’appartenance d’un point à Cf\Cf.
  • Résoudre graphiquement f(x)=kf(x)=k, f(x)⩽kf(x)\leq k, f(x)=g(x)f(x)=g(x), f(x)⩽g(x)f(x)\leq g(x) et donner les solutions en intervalles.
  • Déterminer le signe d’une fonction et dresser son tableau de signes.
  • Traduire un problème concret par une fonction et interpréter les résultats dans le contexte.

6Exemples types

Exempleimages et antécédents par le calcul

Soit f(x)=x2−2x−3f(x)=x^2-2x-3. L’image de −2-2 est f(−2)=4+4−3=5f(-2)=4+4-3=5. Les antécédents de −3-3 sont les solutions de x2−2x−3=−3x^2-2x-3=-3, soit x2−2x=0x^2-2x=0, soit x(x−2)=0x(x-2)=0 : ce sont 00 et 22. Le nombre −5-5 n’a aucun antécédent : f(x)=−5f(x)=-5 équivaut à x2−2x+2=0x^2-2x+2=0, or x2−2x+2=(x−1)2+1>0x^2-2x+2=(x-1)^2+1>0 pour tout réel xx.

Exempleensemble de définition

Pour g(x)=2x+1x−4g(x)=\dfrac{2x+1}{x-4}, il faut x−4≠0x-4\neq0 : Dg=]−∞ ;4[∪]4 ;+∞[\mathcal D_g=\intoo{-\infty}4\cup\intoo4{+\infty}. Pour h(x)=3x−6h(x)=\sqrt{3x-6}, il faut 3x−6⩾03x-6\geq0, soit x⩾2x\geq2 : Dh=[2 ;+∞[\mathcal D_h=\intfo2{+\infty}.

Exempleappartenance à la courbe

Avec f(x)=x2−2x−3f(x)=x^2-2x-3 : le point A (4 ;5)A\,(4\,;5) vérifie f(4)=16−8−3=5f(4)=16-8-3=5, donc A∈CfA\in\Cf. Le point B (1 ;0)B\,(1\,;0) ne convient pas, car f(1)=−4≠0f(1)=-4\neq0.

Exemplecomparer deux fonctions

Comparons f(x)=x2−2x−3f(x)=x^2-2x-3 et g(x)=x−3g(x)=x-3. On étudie la différence f(x)−g(x)=x2−3x=x(x−3)f(x)-g(x)=x^2-3x=x(x-3) :

On lit : f(x)⩽g(x)f(x)\leq g(x) pour x∈[0 ;3]x\in\intff03, et f(x)⩾g(x)f(x)\geq g(x) sur ]−∞ ;0]\intof{-\infty}0 et sur [3 ;+∞[\intfo3{+\infty}. Les courbes se coupent aux points d’abscisses 00 et 33.

Pièges
  • Ne pas confondre image et antécédent : l’image se calcule (f(x)f(x)), les antécédents se cherchent en résolvant f(x)=kf(x)=k.
  • Un nombre n’a qu’une seule image, mais peut avoir plusieurs antécédents : une courbe est coupée au plus une fois par une verticale, mais peut l’être plusieurs fois par une horizontale.
  • ff désigne la fonction, f(x)f(x) un nombre et Cf\Cf une courbe : ces trois objets ne s’écrivent pas l’un pour l’autre.
  • L’ensemble de définition se détermine avant tout calcul, et une lecture graphique ne vaut que sur l’intervalle où la courbe est tracée.
  • Pour résoudre f(x)⩽kf(x)\leq k, on lit des abscisses, pas des ordonnées, et la réponse s’écrit sous forme d’intervalles.

Seconde · Mathématiques : les 14 chapitres

  1. Nombres réels, intervalles et valeur absolue
  2. Arithmétique
  3. Calcul littéral
  4. Équations et inéquations
  5. Vecteurs
  6. Droites du plan
  7. Généralités sur les fonctions
  8. Fonctions de référence
  9. Variations et extremums
  10. Information chiffrée
  11. Statistiques
  12. Tableaux croisés et fréquences conditionnelles
  13. Probabilités conditionnelles et arbres pondérés
  14. Algorithmique et programmation en Python