Bonjour !
Dans cette séquence de mathématiques, tu vas chercher à répondre à la grande question écrite en haut de la page. Elle se fait en 2 séances. Pour chaque séance : lis la consigne, étudie les documents, réponds aux questions sur ta feuille ou sur l'ENT, puis recopie l'essentiel dans ton cahier. Tu peux imprimer cette page avec le bouton « Imprimer ».
À la fin, je serai capable de :
- Passer d'un mode de représentation d'une fonction à un autre (expression, tableau de valeurs, courbe)
- Utiliser des fonctions affines pour comparer deux situations
- Lire un tableau de variations et rechercher un extremum par balayage
Les mots importants
Ressources de la séquence
Les notions, les repères et les pistes pour aller plus loin, utiles pour toutes les séances.
Les notions à maîtriser
- Fonction
- Processus qui associe à chaque nombre x (la variable) un unique nombre f(x), son image.
- Fonction affine
- f(x) = ax + b : sa courbe est une droite de coefficient directeur a et d'ordonnée à l'origine b.
- Coefficient directeur
- Variation de f(x) quand x augmente de 1 ; il s'interprète comme un taux (prix au kilomètre).
- Sens de variation
- Une fonction est croissante si f(x) augmente quand x augmente, décroissante sinon.
- Extremum
- Plus grande (maximum) ou plus petite (minimum) valeur prise par la fonction sur un intervalle.
- Balayage
- Méthode numérique : on calcule f sur une grille de valeurs, puis on affine le pas autour du meilleur résultat.
Repères
| Date | Événement |
|---|---|
| 1637 | Descartes relie courbes et équations. |
| 1748 | Euler fait de la fonction un objet central de l'analyse. |
| 1837 | Dirichlet donne la définition moderne de la fonction. |
| 1979 | VisiCalc, premier tableur pour ordinateur personnel. |
Pour aller plus loin
Sources et bibliographie
- Jean Dieudonné (dir.), Abrégé d'histoire des mathématiques, Hermann, 1978.
- Denis Guedj, Le Théorème du perroquet, Seuil, 1998 (roman d'histoire des mathématiques).
- Ressources d'accompagnement de seconde professionnelle sur la page éduscol des programmes.
Mon parcours : je choisis mon rythme
- Pour les élèves qui ont besoin de plus de temps : énoncé découpé en petites questions, rappel de cours en marge, calculatrice ou tableur autorisés pendant l'entraînement, correction pas à pas en vidéo ou en classe virtuelle.
- Pour les élèves qui avancent vite : question d'approfondissement (démonstration, généralisation, programme Python à écrire), problème ouvert à rédiger et à présenter à l'oral.
Séance 1 · Comparer deux tarifs avec des fonctions affines
65 minSéance approfondie : cours développé, documents sourcés, activités exigeantes avec coups de pouce.
La question du jour
Quel tarif de transport choisir selon la distance ?
Mon plan de travail
- 10 min → Lancement en classe virtuelle : Je suis le lancement (ou j'écoute la capsule) et je recopie la problématique.
- 12 min → Travail autonome : Je fais l'activité 1 ; j'utilise les coups de pouce seulement si je bloque.
- 18 min → Travail autonome : Je fais l'activité 2 ; j'utilise les coups de pouce seulement si je bloque.
- 15 min → Travail à rendre : Je fais l'activité 3 et je la dépose sur l'ENT (ou j'envoie une photo) dans les trois jours.
- 10 min → Mise en commun : Je corrige avec une autre couleur et je complète la trace écrite.
Le cours à lire · Fonctions affines
Une fonction affine s'écrit f(x) = ax + b. Sa courbe représentative est une droite : b est l'ordonnée à l'origine (valeur pour x = 0, par exemple un forfait) et a le coefficient directeur (augmentation de f(x) quand x augmente de 1, par exemple un prix au kilomètre). Si a > 0, f est croissante ; si a < 0, décroissante. Si b = 0, la fonction est linéaire (situation de proportionnalité). Pour comparer deux tarifs, on trace les deux droites : l'abscisse du point d'intersection donne la valeur où les tarifs sont égaux, puis on lit quelle droite est en dessous de part et d'autre.
Document 1 · Deux tarifs de livraison
Situation professionnelle.
Une entreprise de livraison propose deux tarifs. Tarif A : 5 € de prise en charge plus 2 € par kilomètre. Tarif B : 3 € par kilomètre, sans prise en charge. On note x la distance en kilomètres.
Source : Situation construite pour la séance par le professeur (données fictives, choisies pour être réalistes).
Activité 1 · S'approprier
12 minSupports : Document 1
Modélisez.
- Expression des fonctions A et B ?
- Laquelle est linéaire ? Pourquoi ?
- Prix de 4 km et de 8 km avec chaque tarif ?
Ce qui est attendu (6 pts) : Modélisation
Activité 2 · Réaliser
18 minSupports : Document 1, cours
Tracez les deux droites (GeoGebra ou papier, x de 0 à 10).
- Coordonnées du point d'intersection ?
- Résolvez 2x + 5 = 3x par le calcul.
- Quel tarif choisir selon la distance ?
Ce qui est attendu (7 pts) : Graphique et résolution
Activité 3 · Communiquer
15 minSupports : Documents et cours
Rédigez une réponse à un client (6 à 8 lignes) qui demande quel tarif choisir pour des livraisons de 3 km et de 12 km, avec les calculs. Pour bien commencer : Pour 3 km, le tarif A coûte… et le tarif B… · Pour 12 km, … · Je vous conseille donc…
Ce qui est attendu (7 pts) : Validation · Communication
Trace écrite · document à compléter (papier ou ENT)
Complète la trace écrite avec les mots de la banque, puis recopie-la dans ton cahier.
Une fonction affine s'écrit f(x) = ax + b ; sa courbe est une ______. a est le coefficient _________, b l'ordonnée à l'origine. Le point d'____________ de deux droites donne la valeur où deux tarifs sont égaux.
Séance 2 · Variations, extremums et balayage : l'enclos le plus grand
65 minSéance approfondie : cours développé, documents sourcés, activités exigeantes avec coups de pouce.
La question du jour
Comment obtenir le plus grand enclos avec une longueur de grillage fixée ?
Mon plan de travail
- 10 min → Lancement en classe virtuelle : Je suis le lancement (ou j'écoute la capsule) et je recopie la problématique.
- 12 min → Travail autonome : Je fais l'activité 1 ; j'utilise les coups de pouce seulement si je bloque.
- 18 min → Travail autonome : Je fais l'activité 2 ; j'utilise les coups de pouce seulement si je bloque.
- 15 min → Travail à rendre : Je fais l'activité 3 et je la dépose sur l'ENT (ou j'envoie une photo) dans les trois jours.
- 10 min → Mise en commun : Je corrige avec une autre couleur et je complète la trace écrite.
Le cours à lire · Variations et extremums
Une fonction est croissante sur un intervalle si ses valeurs augmentent quand x augmente, décroissante si elles diminuent. Le tableau de variations résume ces informations avec des flèches. Le maximum est la plus grande valeur atteinte, le minimum la plus petite. Quand on ne sait pas calculer exactement un extremum, on fait un balayage : on calcule f(x) avec un pas (par exemple 1), on repère la meilleure valeur, puis on recommence autour avec un pas plus petit (0,1). Le tableur ou un programme Python automatisent ces calculs. On vérifie toujours la vraisemblance du résultat dans la situation.
Document 1 · L'enclos du maraîcher
Situation professionnelle.
Un maraîcher dispose de 20 m de grillage pour fermer un enclos rectangulaire contre un mur (le mur forme un côté, le grillage les trois autres). On note x la largeur en mètres ; la longueur est alors 20 − 2x et l'aire A(x) = x(20 − 2x), pour x de 0 à 10.
Source : Situation construite pour la séance par le professeur (données fictives, choisies pour être réalistes).
Activité 1 · S'approprier
12 minSupports : Document 1
Comprenez la situation.
- Si x = 3 m, quelle est la longueur ? l'aire ?
- Pourquoi x est-il compris entre 0 et 10 ?
- Que valent A(0) et A(10) ?
Ce qui est attendu (6 pts) : Compréhension
Activité 2 · Réaliser
18 minSupports : Document 1, cours
Faites un tableau de valeurs de pas 1 au tableur.
- Valeurs de A(x) pour x de 0 à 10 ?
- Tableau de variations ?
- Maximum et dimensions ?
Ce qui est attendu (7 pts) : Tableau et lecture
Activité 3 · Valider
15 minSupports : Documents et cours
Vérifiez avec un balayage de pas 0,1 entre 4 et 6 que le maximum est bien atteint pour x = 5, puis expliquez en 5 lignes pourquoi la courbe est symétrique autour de x = 5. Pour bien commencer : Le balayage donne les valeurs… · La plus grande valeur est atteinte pour… · La courbe est symétrique car…
Ce qui est attendu (7 pts) : Validation · Communication
Trace écrite · document à compléter (papier ou ENT)
Complète la trace écrite avec les mots de la banque, puis recopie-la dans ton cahier.
Une fonction est __________ si ses valeurs augmentent quand x augmente. Le _______ est la plus grande valeur atteinte. Le ________ permet d'approcher un extremum avec un pas de plus en plus petit.
Fiche à trous · je complète
Complète le texte avec les mots de la banque (sur papier ou dans le document de l'ENT).
Une fonction affine s'écrit f(x) = ax + b ; a est le coefficient _________.
Si a > 0, la fonction affine est __________.
Le tableau de __________ résume où une fonction croît et décroît.
Le balayage consiste à calculer des valeurs avec un ______ de plus en plus petit.
Ce que j'ai appris
- Passer d'un mode de représentation d'une fonction à un autre (expression, tableau de valeurs, courbe)
- Utiliser des fonctions affines pour comparer deux situations
- Lire un tableau de variations et rechercher un extremum par balayage