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Mathématiques · Seconde

Notion de fonction : cours de Seconde

Publié le 9 novembre 2026 · Mis à jour le 9 novembre 2026 · Signaler une erreur

L'essentiel

  • Une fonction associe à chaque nombre de son ensemble de définition un seul nombre, son image.
  • On écrit f(x)f(x) pour l'image de xx ; on dit que xx est un antécédent de f(x)f(x).
  • Un nombre a au plus une image, mais il peut avoir zéro, un ou plusieurs antécédents.
  • Une fonction se donne par une formule, un tableau de valeurs, une courbe ou un algorithme.
  • L'ensemble de définition regroupe les nombres pour lesquels le calcul est possible : on exclut par exemple une division par 0.

Introduction : pourquoi parler de fonction ?

Dans la vie courante, une grandeur dépend souvent d'une autre. Le prix d'un trajet en taxi dépend de la distance parcourue. L'aire d'un carré dépend de la longueur de son côté. La température d'une pièce dépend de l'heure de la journée. Dans chaque cas, on se donne un nombre de départ et on obtient, par une règle bien précise, un nombre d'arrivée.

Les mathématiques donnent un nom à ce mécanisme : c'est une fonction. Le mot est court, mais l'idée est puissante : elle permet de décrire des situations très différentes avec le même vocabulaire et les mêmes outils. Ce chapitre pose les bases dont tu auras besoin pour toute la suite : fonctions affines, fonction carré, courbes, résolution graphique.

Dans ce cours, tu vas apprendre à :

  • reconnaître une situation de dépendance entre deux nombres et la traduire par une fonction ;
  • calculer l'image d'un nombre ;
  • chercher le ou les antécédents d'un nombre ;
  • déterminer l'ensemble de définition d'une fonction simple ;
  • passer d'une formule à un tableau de valeurs, et inversement.

Définition d'une fonction

Deux mots de cette définition méritent ton attention : chaque et unique.

  • Chaque : aucun nombre de l'ensemble de définition n'est oublié. Si le calcul est impossible pour un nombre, ce nombre n'appartient simplement pas à l'ensemble de définition.
  • Unique : un même nombre de départ ne peut pas donner deux résultats différents. Une règle qui donnerait tantôt 3, tantôt 5 pour le même nombre de départ ne définit pas une fonction.

Image et antécédent

Le vocabulaire se lit dans les deux sens. Prenons une fonction ff telle que f(3)=7f(3) = 7. On peut dire de façon équivalente :

  • « 7 est l'image de 3 par ff » ;
  • « 3 est un antécédent de 7 par ff ».

L'image se trouve en appliquant la règle. L'antécédent se trouve en remontant la règle : on cherche quel nombre de départ donne le résultat voulu.

Calculer une image : la méthode

Calculer une image en quatre étapesQuatre étapes successives pour calculer l'image d'un nombre par une fonction.1Écrire la formuleRecopie l'expression de f(x).2Remplacer xMets le nombre entre parenthèses.3CalculerRespecte les priorités de calcul.4ConclureÉcris une phrase avec le résultat.
  1. Écrire la formuleRecopie l'expression de f(x).
  2. Remplacer xMets le nombre entre parenthèses.
  3. CalculerRespecte les priorités de calcul.
  4. ConclureÉcris une phrase avec le résultat.
Calculer une image en quatre étapes · Méthode pour calculer une image.

Chercher un antécédent : la méthode

Ensemble de définition

Pour une formule simple, deux situations peuvent poser problème en Seconde :

  • une division par zéro : dans 1x−2\dfrac{1}{x - 2}, le dénominateur s'annule pour x=2x = 2 ;
  • une racine carrée d'un nombre négatif : dans x−3\sqrt{x - 3}, il faut x−3≥0x - 3 \geq 0, donc x≥3x \geq 3.

Une fonction polynôme comme x↦3x2−2x+1x \mapsto 3x^2 - 2x + 1 se calcule pour n'importe quel réel : son ensemble de définition est l'ensemble de tous les réels, noté R\mathbb{R}.

Les différentes façons de donner une fonction

Une même fonction peut se présenter de plusieurs manières. Savoir passer de l'une à l'autre est une compétence centrale du chapitre.

Tableau de valeurs de f(x) = x² − 1
x-2-1012
f(x)30-103
Tableau de valeurs de f(x) = x² − 1 · Quelques images de la fonction f(x) = x² − 1.

Modéliser une situation par une fonction

L'intérêt des fonctions est de traduire une situation réelle en une formule, puis de s'en servir pour répondre à des questions.

Exercices corrigés

Exercice 1 Calculer une image

★☆☆Environ 5 min

Soit la fonction ff définie sur R\mathbb{R} par f(x)=3x2−2x+1f(x) = 3x^2 - 2x + 1. Calcule l'image de −2-2 par ff.

Indice 1

Remplace xx par (−2)(-2) en gardant les parenthèses.

Indice 2

Calcule d'abord la puissance (−2)2(-2)^2.

Voir la correction pas à pas
  1. On écrit : f(−2)=3×(−2)2−2×(−2)+1f(-2) = 3 \times (-2)^2 - 2 \times (-2) + 1.

  2. On calcule la puissance : (−2)2=4(-2)^2 = 4, donc 3×4=123 \times 4 = 12.

  3. On calcule le terme suivant : −2×(−2)=+4-2 \times (-2) = +4.

  4. On additionne : 12+4+1=1712 + 4 + 1 = 17.

L'image de −2-2 par ff est 1717.

Exercice 2 Chercher un antécédent

★☆☆Environ 6 min

Soit la fonction gg définie sur R\mathbb{R} par g(x)=2x+3g(x) = 2x + 3. Détermine l'antécédent de 11 par gg, puis vérifie ton résultat.

Indice 1

Un antécédent de 11 est un nombre xx tel que g(x)=11g(x) = 11.

Indice 2

Résous l'équation 2x+3=112x + 3 = 11.

Voir la correction pas à pas
  1. On traduit la question par l'équation 2x+3=112x + 3 = 11.

  2. On retire 3 aux deux membres : 2x=82x = 8.

  3. On divise par 2 : x=4x = 4.

  4. On vérifie : g(4)=2×4+3=11g(4) = 2 \times 4 + 3 = 11.

L'antécédent de 11 par gg est 44.

Exercice 3 Un parking à tarif fixe

★★☆Environ 8 min

Un parking facture 3 € à l'entrée, puis 2 € par heure de stationnement. On note tt la durée en heures et p(t)p(t) le prix en euros.

  1. Donne l'expression de p(t)p(t).
  2. Combien de temps peut-on rester pour payer exactement 21 € ?
Indice 1

Le prix est la somme d'une partie fixe et d'une partie proportionnelle à la durée.

Indice 2

Une durée à trouver à partir d'un prix est un antécédent.

Voir la correction pas à pas
  1. Le prix fixe est 3 € et chaque heure coûte 2 € : p(t)=2t+3p(t) = 2t + 3.

  2. Payer 21 € signifie p(t)=21p(t) = 21, donc 2t+3=212t + 3 = 21.

  3. On retire 3 : 2t=182t = 18.

  4. On divise par 2 : t=9t = 9.

  5. On vérifie : p(9)=2×9+3=21p(9) = 2 \times 9 + 3 = 21.

On peut rester 9 heures pour payer exactement 21 €.

Exercice 4 Ensemble de définition

★★★Environ 8 min

Soit f(x)=4x−5f(x) = \dfrac{4}{x - 5}.

  1. Pour quelle valeur de xx le calcul de f(x)f(x) est-il impossible ?
  2. En déduire l'ensemble de définition de ff.
  3. Calcule l'image de 7 par ff.
Indice 1

Le dénominateur ne doit pas être nul.

Indice 2

Pour la question 3, remplace xx par 7 dans la formule.

Voir la correction pas à pas
  1. Le dénominateur x−5x - 5 s'annule pour x=5x = 5 : le calcul de f(5)f(5) est impossible.

  2. L'ensemble de définition est donc l'ensemble des réels différents de 5, soit R∖{5}\mathbb{R} \setminus \{5\}.

  3. Le nombre 7 appartient à cet ensemble, on calcule : f(7)=47−5=42=2f(7) = \dfrac{4}{7 - 5} = \dfrac{4}{2} = 2.

La fonction ff est définie sur R∖{5}\mathbb{R} \setminus \{5\} et l'image de 7 par ff est 22.

Quiz

6 questions · correction immédiate · ton score reste sur ton appareil.

  1. Soit f(x)=x2−3xf(x) = x^2 - 3x. Quelle est l'image de 4 par ff ?

  2. Un même nombre de l'ensemble de définition peut avoir deux images différentes par une fonction.

  3. Combien d'antécédents le nombre 9 possède-t-il par la fonction f(x)=x2f(x) = x^2 ?

  4. Quel est l'ensemble de définition de f(x)=1x−2f(x) = \dfrac{1}{x - 2} ?

  5. Soit h(x)=−2x+5h(x) = -2x + 5. Quel est l'antécédent de −1-1 par hh ?

  6. On sait que f(3)=7f(3) = 7. Quelles affirmations sont correctes ?

    Plusieurs réponses possibles.

Les questions qu'on se pose

Quelle est la différence entre image et antécédent ?

L'image de xx est le résultat f(x)f(x) : tu le calcules. Un antécédent d'un nombre yy est un nombre xx tel que f(x)=yf(x) = y : tu le cherches en résolvant une équation. Pour ne pas te tromper, repère le sens de la flèche : on part de xx pour arriver à l'image.

Pourquoi un nombre n'a-t-il qu'une seule image mais peut avoir plusieurs antécédents ?

Parce que la définition d'une fonction impose un résultat unique pour chaque nombre de départ. En revanche, rien n'empêche deux nombres de départ différents de mener au même résultat. Avec f(x)=x2f(x) = x^2, les nombres 22 et −2-2 ont tous les deux pour image 4.

Comment savoir si une règle définit bien une fonction ?

Vérifie que, pour chaque nombre de départ autorisé, la règle donne un seul résultat. Si, pour un même nombre, tu peux obtenir deux résultats différents, ce n'est pas une fonction. Si le calcul est impossible pour certains nombres, ces nombres sont simplement exclus de l'ensemble de définition.

Comment trouver rapidement l'ensemble de définition ?

Cherche d'abord les « interdits » : un dénominateur qui s'annule, ou une expression négative sous une racine carrée. Pour un dénominateur, résous l'équation « dénominateur =0= 0 » et exclus les solutions. Pour une racine, résous l'inéquation « expression sous la racine ≥0\geq 0 ». S'il n'y a aucun interdit, la fonction est définie sur R\mathbb{R}.

Faut-il toujours mettre des parenthèses quand je remplace $x$ par un nombre négatif ?

Oui. Sans parenthèses, −32-3^2 vaut −9-9 alors que (−3)2(-3)^2 vaut 99. Les parenthèses garantissent que le signe moins est bien élevé au carré avec le nombre. C'est une habitude simple qui évite beaucoup de points perdus.

Sources

Programme visé : Programme d'enseignement de mathématiques de la classe de seconde générale et technologique · Bulletin officiel

  1. Programme d'enseignement de mathématiques de la classe de seconde générale et technologique, Bulletin officiel. Consulté le 9 novembre 2026.
  2. Notion de fonction — Ressources interactives, Centre National de Ressources Textuelles et Lexicales. Consulté le 9 novembre 2026.
  3. Fonction d'onde, Wikipédia. Consulté le 9 novembre 2026.
  4. Fonctionnalisme (sciences sociales), Wikipédia. Consulté le 9 novembre 2026.

Les numéros dans le texte renvoient à ces sources. Une source qui ne dit pas ce qu'on lui fait dire ? Signale-le.

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