plus de mise en pratique -...
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Nom : Groupe : Date : Fiche 3.2
Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. 10 Chapitre 3 Intersection SN Guide A
Fiche 3.3
plus de Mise en pratiqueComplément de la section Mise en pratique des pages 147 à 150 du manuel
1. Voici différentes tables de valeurs. Vérifie si celles-ci sont associées à des fonctions quadratiques. Si c’est le cas, calcule l’accroissement de deuxième niveau.Observation de régularités : les accroissements Niveau de difficulté : faible
a)
c)
b)
d)
2. Détermine les trois termes suivants de la suite ci-dessous en calculant l’accroissement de deuxième niveau.Observation de régularités : les accroissements Niveau de difficulté : faible
30, 19, 14, 15, 22, 35, 54, 79, 110
–11 –5 +1 +7 +13 +19 +25 +31
+6 +6 +6 +6 +6 +6 +6
3. Détermine la valeur des paramètres a, h et k de la forme canonique de la règle pour chacune des fonctions suivantes.Rôle des paramètres a, h et k de la forme canonique de la règle Niveau de difficulté : faible
a) f1(x) = –3(x + 2)2 – 5 a = –3 h = –2 k = –5
b) f2(x) = (x – 3)2 + 6 a = 1 h = 3 k = 6
c) f3(x) = –2x2 – 9 a = –2 h = 0 k = –9
d) f4(x) = (x + 3)2 + 5 a = –14 h = –3 k = 5
e) f5(x) = 7(x + 5)2 a = 7 h = –5 k = 0
x y1 1
2 4
3 9
4 16
5 25
Oui
Accroissement de +2
x y–2 –31–1 2
0 7
1 12
2 17
Oui
Accroissement de –4
x y–2 –31–1 –17
0 –7
1 –1
2 1
Nonx y
–2 13–1 1
0 –3
1 1
2 13
Oui
Accroissement de +8
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Nom : Groupe : Date : Fiche 3.2
Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. 11Intersection SN Guide A Chapitre 3
(suite)
Fiche 3.3
4. Voici, ci-contre, la représentation graphique de la fonction quadratique de base y = x2.
Pour chacun des graphiques ci-dessous, trouve le ou les paramètres qui ont changé et donne la règle de la forme canonique qui y est associée.Rôle des paramètres Niveau de difficulté : moyen
a) d)
Paramètre : aRègle : y = –2x2
Paramètre : kRègle : y = x2 + 4
b) e)
Paramètre : hRègle : y = (x – 3)2
Paramètres : h et kRègle : y = (x – 2)2 + 5
c) f)
Paramètres : a et kRègle : y = 0,5x2 + 3
Paramètres : a et hRègle : y = –3(x + 1)2
1
1
y
x
1
1
y
x
1
1
y
x
1
1
y
x
1
1
y
x
1
1
y
x
1
1
y
x
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Nom : Groupe : Date : Fiche 3.2
(suite)
Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. 12 Chapitre 3 Intersection SN Guide A
Fiche 3.3
5. Voici des fonctions quadratiques représentées soit par une table de valeurs, soit par un graphique, soit par une règle écrite sous la forme canonique. Pour chacune de ces fonctions, détermine le nombre de zéros.Influence des paramètres a et k sur le nombre de zéros de la fonction Niveau de difficulté : moyen
a) c) f(x) = –14
x2 + 6
Deux zéros
d) f(x) = –4(x – 5)2
Un zéro
Un zéro
b) e)
Aucun zéro
Deux zéros
6. Trace le graphique des fonctions quadratiques suivantes.Tracé du graphique à l’aide des paramètres a et k Niveau de difficulté : moyen
a) f1(x) = –3(x – 2)2 + 1 b) f2(x) = 2(x + 1)2 – 4 c) f3(x) = 0,5(x – 3)2 – 2
1
1
y
x
x y–2 31–1 16
0 7
1 4
2 7
3 16
1
1
y
x
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Nom : Groupe : Date : Fiche 3.2
Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. 13Intersection SN Guide A Chapitre 3
(suite)
Fiche 3.3
7. Mathieu aime aller pêcher et observer le comportement des poissons. Un jour, il raconte à ses amis qu’il a vu un poisson nager tout près de son bateau et qu’il a réussi à l’attraper avec sa canne à pêche. Voici l’explication « mathématique » donnée à ses amis : le poisson a probablement suivi une trajectoire en forme de parabole dont la règle est p(t) = 0,02(t – 15)2 – 4,5. Mathieu précise que p(t) est la profondeur à laquelle se trouvait le poisson et t, le temps écoulé depuis que le poisson a été aperçu pour la première fois.Tracé du graphique, propriétés de la fonction quadratique (sommet zéro) Niveau de difficulté : moyen
a) Trace le graphique représentant la trajectoire du poisson.
b) Sachant que la ligne de la canne à pêche de Mathieu est située vis-à-vis du centre de la trajectoire du poisson, à quelle profondeur se trouvait le poisson lorsque Mathieu l’a attrapé ?
À 4,5 m de profondeur.
c) Si le poisson avait poursuivi sa trajectoire sans se faire attraper, combien de temps aurait-il pris pour parcourir cette distance depuis le moment où il a été aperçu pour la première fois ?
30 secondes
8. Le graphique ci-dessous représente la fonction f dont les zéros sont –5 et 3. Propriétés de la fonction quadratique (variation, signe) Niveau de difficulté : moyen
Sur quel intervalle la fonction f est-elle :
a) croissante ? [–1, + [
b) décroissante ? ]– , –1]
c) positive ? ]– , –5] [3, + [
d) négative ? [–5, 3]
1
f(x)
x
1
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Nom : Groupe : Date : Fiche 3.2
(suite)
Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. 14 Chapitre 3 Intersection SN Guide A
Fiche 3.3
9. Pour chacune des fonctions quadratiques suivantes exprimées sous la forme d’une règle canonique, indique : Propriétés de la fonction quadratique (sommet, axe de symétrie,
domaine et image, extremums) Niveau de difficulté : faible
a) les coordonnées du sommet ; c) le domaine et l’image ;
b) l’équation de l’axe de symétrie ; d) le maximum ou le minimum.
Fonctionsa) les coordonnées
du sommet ;b) l’équation
de l’axe de symétrie ;
c) le domaine et l’image ;
d) le maximum ou le minimum.
1 h1(x) = (x - 3)2 + 5 (3, 5) x = 3 Dom : RIma : [5, + [ Min = 5
2 h2(x) = –3(x + 2)2 - 4 (–2, –4) x = –2 Dom : RIma : ]– , –4] Max = –4
3 h3(x) = 0,25(x – 1)2 - 5 (1, –5) x = 1 Dom : RIma : [–5, + [ Min = –5
4 h4(x) = 2(x + 4)2 (–4, 0) x = –4Dom : RIma : R+
Min = 0
5 h5(x) = 2(x + 1)2 - 2 (–1, –2) x = –1 Dom : RIma : [–2, + [ Min = –2
10. Fais l’étude complète des fonctions quadratiques suivantes exprimées sous la forme canonique de la règle. Aux questions a) et c), utilise aussi les graphiques des fonctions pour compléter les tableaux.Propriétés de la fonction quadratique Niveau de difficulté : moyen
a) f(x) = 3(x – 5)2 + 2
Domaine R
Image [2, + [
Ordonnée à l’origine (ou valeur initiale) f(0) = 3(0 – 5)2 + 2 = 77
Zéros (ou abscisses à l’origine) Aucun
Variation f est décroissante pour x ]– , 5]f est croissante pour x [5, + [
Signe f est positive pour x R
Extremum Min : f = 2Aucun maximum
Équation de l’axe de symétrie x = 5
1
f(x)
x
1
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Nom : Groupe : Date : Fiche 3.2
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(suite)
Fiche 3.3
b) f(x) = –13
(x + 3)2
c) f(x) = –(x – 7)2 – 3
d) f(x) = 12
x2 – 5
Domaine R
Image ]– , 0]
Ordonnée à l’origine (ou valeur initiale)
f(0) = –13 (0 + 3)2 = –3
Zéros (ou abscisses à l’origine)
–3
Variation f est décroissante pour x [–3, + [f est croissante pour x ]– , –3]
Signe f est négative pour x R
Extremum Max : f = 0Aucun minimum
Équation de l’axe de symétrie x = –3
Domaine R
Image ]– , –3]
Ordonnée à l’origine (ou valeur initiale) f(0) = –(0 – 7)2 – 3 = –52
Zéros (ou abscisses à l’origine) Aucun
Variation f est décroissante pour x [7, + [f est croissante pour x ]– , 7]
Signe f est négative pour x R
Extremum Max : f = –3Aucun minimum
Équation de l’axe de symétrie x = 7
1
f(x)
x
1
Domaine R
Image [–5, + [
Ordonnée à l’origine (ou valeur initiale)
–5
Zéros (ou abscisses à l’origine)
12 x
2 – 5 = 0
12 x
2 = 5
x2 = 10x = ±√ 10x1 ≈ 3,16 et x2 ≈ –3,16
Variation f est décroissante pour x ]– , 0]f est croissante pour x [0, + [
Signe f est positive pour x ]– , –3,16] ∪ [3,16, + [f est négative pour x [–3,16, 3,16]
Extremum Min : f = –5Aucun maximum
Équation de l’axe de symétrie x = 0
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Nom : Groupe : Date : Fiche 3.2
(suite)
Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. 16 Chapitre 3 Intersection SN Guide A
Fiche 3.3
11. Les coordonnées du sommet de la parabole associée à la fonction f sont (–3, –4). Un des zéros de cette fonction est 1. Détermine :Propriétés de la fonction quadratique (domaine, image, extremums, signe) Niveau de difficulté : faible
a) le domaine et l’image de f ; Dom : R Ima : [–4, + [
b) les extremums de f ; Min = –4 et il n’y a aucun maximum.
c) le signe de f. f est positive pour x ]– , –7] [1, + [
f est négative pour x [–7, 1]
12. Soit la fonction h(x) = 4(x – 3)2 + 10.
Trace une esquisse du graphique représentant la fonction ci-dessus, puis détermine pour quelles valeurs de x on trouve : Résolution d’inéquations du second degré à une variable
Niveau de difficulté : moyen
a) h(x) ≤ 110 ; b) h(x) ≥ 26 ; c) h(x) ≤ 410.
h(x) = 110
4(x – 3)2 + 10 = 110
4(x – 3)2 = 100
(x – 3)2 = 25
x – 3 = ±5
x = ±5 + 3
x1 = –2
x2 = 8
x ∪ [-2, 8]
h(x) = 26
4(x – 3)2 + 10 = 26
4(x – 3)2 = 16
(x – 3)2 = 4
x – 3 = ±2
x = ±2 + 3
x1 = 1
x2 = 5
x ]– , 1] ∪ [5, + [
h(x) = 410
4(x – 3)2 + 10 = 410
4(x – 3)2 = 400
(x – 3)2 = 100
x – 3 = ±10
x = ±10 + 3
x1 = –7
x2 = 13
x [–7, 13]
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Nom : Groupe : Date : Fiche 3.2
Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. 17Intersection SN Guide A Chapitre 3
(suite)
Fiche 3.3
13. L’équitation de saut d’obstacles existe depuis longtemps. C’est en 1865, à Dublin, en Irlande, que se tient le premier concours officiel de sauts d’obstacles, et c’est en 1900 que ce sport entre dans les Jeux Olympiques de Paris. Lors d’une séance d’entraînement, un cavalier et ses entraîneurs ont photographié le parcours d’un cheval effectuant un saut. Les entraîneurs ont déduit que, lorsque le cheval sautait, il suivait une parabole dont la règle est h(t) = –0,6(t – 1,5)2 + 1,35, où h(t) est la hauteur en mètres et t est le temps écoulé en secondes. Détermine la durée pendant laquelle le cheval demeure au-dessus de l’obstacle, qui a une hauteur de un mètre, lorsqu’il effectue son saut.Résolution d’inéquations du second degré à une variable Niveau de difficulté : élevé
14. Maïté, une joueuse de football, lance le ballon à une de ses coéquipières. La trajectoire du ballon est représentée par la fonction dont la règle est : h(t) = –0,16(t – 5)2 + 4, où h(t) est la hauteur en mètres et t est le temps écoulé en secondes depuis que Maïté a lancé le ballon.Propriétés de la fonction quadratique (sommet, domaine, image, axe de symétrie) Niveau de difficulté : moyen
a) Quelle est la hauteur maximale du ballon ? Quatre mètres
b) Combien de secondes faut-il à la coéquipière de Maïté pour qu’elle attrape le ballon à la même hauteur que Maïté l’a lancé ?
h(t) = –0,6(t – 1,5)2 + 1,35
1 = –0,6(t – 1,5)2 + 1,35
–0,35 = –0,6(t– 1,5)2
0,583 = (t – 1,5)2
± 0,583 = t – 1,5
± 0,583 + 1,5 = t
t1 ≈ 0,74
t2 ≈ 2,26
de 0,74 secondes à 2,26 secondes ; il reste donc moins de 1,52 seconde au-dessus de la barrière.
h(t) = –0,16(t – 5)2 + 4
0 = –0,16(t – 5)2 + 4
–4 = –0,16(t – 5)2
25 = (t – 5)2
±5 = t – 5
t1 = –5 + 5 = 0 (ce n’est pas la valeur voulue)
t2 = 5 + 5 = 10 (valeur à conserver)
Réponse : 10 secondes
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Nom : Groupe : Date : Fiche 3.2
(suite)
Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. 18 Chapitre 3 Intersection SN Guide A
Fiche 3.3
c) Quels sont le domaine et l’image de la fonction h ?
le domaine est [0 , 10]
l’image est [0 , 4]
d) Quelle est l’équation de l’axe de symétrie ?
t = 5
15. Geneviève fait de la gymnastique et excelle surtout à la table de saut. Elle court d’abord sur une distance de 25 m et prend son élan en poussant avec ses deux pieds sur un tremplin. Elle pose ensuite ses deux mains sur le cheval sautoir avant de réaliser une figure de haut vol. Geneviève effectue donc deux sauts : un sur le tremplin et un sur le cheval sautoir. La trajectoire d’un saut complet qu’elle a effectué lors de sa dernière compétition peut se représenter par deux fonctions quadratiques : i(t) = –0,192(t – 1,75)2 + 1,65 et c(t) = –0,32(t – 4,5)2 + 2,07, où t est le temps en secondes, i(t) la hauteur engendrée par l’élan qu’elle prend sur le tremplin et c(t) la hauteur engendrée par sa poussée sur le cheval sautoir. En prenant en considération les deux étapes du saut complet, détermine la durée totale pendant laquelle Geneviève reste à une hauteur supérieure à 1,35 m, c’est-à-dire la hauteur du cheval sautoir.Résolution d’inéquations du second degré à une variable Niveau de difficulté : élevé
i(t) = –0,192(t – 1,75)2 + 1,65
1,35 = –0,192(t – 1,75)2 + 1,65
–0,3 = –0,192(t – 1,75)2
1,5625 = (t – 1,75)2
± 1,5625 = t – 1,75
t1 = –1,25 + 1,75 = 0,5
t2 = 1,25 + 1,75 = 3
La durée totale est de 0,5 à 3 secondes lorsqu’elle prend son élan sur le tremplin. Elle reste donc moins de 2,5 secondes au-dessus de 1,35m.
c(t) = –0,32(t – 4,5)2 + 2,07
1,35 = –0,32(t – 4,5)2 + 2,07
–0,72 = –0,32(t – 4,5)2
2,25 = (t – 4,5)2
± 2,25 = t – 4,5
t1 = –1,5 + 4,5 = 3
t2 ≈ 1,5 + 4,5 = 6
La durée totale est de 3 à 6 secondes lorsqu’elle saute sur le cheval. Elle reste donc moins de 3 secondes au-dessus de 1,35 m.
En additionnant les deux parties du parcours, elle demeure moins de 5,5 secondes au-dessus du cheval sautoir de 1,35 m.
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Nom : Groupe : Date : Fiche 3.4
Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. 19Intersection SN Guide A Chapitre 3
plus de Mise en pratiqueComplément de la section Mise en pratique des pages 159 à 162 du manuel
1. Exprime les règles des fonctions quadratiques suivantes sous la forme générale. Passage d’une forme
de règle à une autre : forme générale, forme canonique, forme factorisée Niveau de difficulté : moyen
a) f1(x) = 3(x + 2)2 – 4 f1(x) = 3x2 + 12x + 8
b) f2(x) = –5(x + 1) (x – 6) f2(x) = –5x2 + 25x + 30
c) f3(x) = –8(x + 7)2 – 24 f3(x) = –8x2 – 112x – 416
d) f4(x) = 14
(x – 3) (x + 9) f4(x) = 14
x2 + 32
x – 274
2. Exprime les règles des fonctions quadratiques suivantes sous la forme factorisée. Passage d’une forme de règle à une autre : forme générale, forme canonique, forme factorisée
Niveau de difficulté : moyen
a) f1(x) = –5x2 – 30x – 40 f1(x) = –5(x + 2)(x + 4)
b) f2(x) = 7(x – 4)2 – 28 f2(x) = 7(x – 2)(x – 6)
c) f3(x) = –12
x2 + x + 32 f3(x) =
–12 (x + 1)(x – 3)
d) f4(x) = 14
(x + 1)2 – 254
f4(x) = 14 (x – 4)(x + 6)
3. Exprime les règles des fonctions quadratiques suivantes sous la forme canonique. Passage d’une forme
de règle à une autre : forme générale, forme canonique, forme factorisée Niveau de difficulté : moyen
a) f1(x) = 2x2 + 4x + 5 f1(x) = 2(x + 1)2 + 3
b) f2(x) = –4(x – 1) (x – 4) f2(x) = –4 x – 52
2 + 9
c) f3(x) = –x2+ 6x + 7 f3(x) = –(x – 3)2 + 16
d) f4(x) = 3(x – 2) (x + 5) f4(x) = 3 x + 32
2 – 1474
4. Trouve les deux autres formes qui correspondent à la règle donnée de la fonction quadratique. Passage
d’une forme de règle à une autre : forme générale, forme canonique, forme factorisée Niveau de difficulté : moyen
Forme canonique Forme générale Forme factorisée
f1(x) = 3(x + 2)2 – 3 f1(x) = 3x2 + 12x + 9 f1(x) = 3(x + 1)(x + 3)
f2(x) = –6(x – 2)2 f2(x) = –6x2 + 24x – 24 f2(x) = –6(x – 2)(x – 2)
f3(x) = 14 x – 1
2 2– 49
16f3(x) = 1
4 x2 – 1
4 x – 3 f3(x) = 14
(x + 3)(x – 4)
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Nom : Groupe : Date : Fiche 3.4
(suite)
Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. 20 Chapitre 3 Intersection SN Guide A
5. Quelle forme de la règle d’une fonction quadratique est la plus pratique pour :Avantage de chacune des formes de la règle Niveau de difficulté : faible
a) déterminer l’ordonnée à l’origine ? la forme générale
b) résoudre une équation ? la forme factorisée
c) déterminer l’image de la fonction ? la forme canonique
d) déterminer l’équation de l’axe de symétrie ? la forme canonique
e) étudier le signe de la fonction ? la forme factorisée
6. Détermine les coordonnées du sommet des paraboles associées aux règles suivantes.Coordonnées du sommet d’une parabole Niveau de difficulté : moyen
a) f1(x) = –12
x2 – 10x + 55 (10, 5)
b) f2(x) = 2x2 + 32x + 128 (–8, 0)
c) f3(x) = 3x2 – 30x + 66 (5, –9)
d) f4(x) = (x + 13)(x + 9) (–11, –4)
7. Trouve les abscisses et l’ordonnée à l’origine des fonctions quadratiques dont les règles sont les suivantes.Abscisse et ordonnée à l’origine d’une parabole Niveau de difficulté : moyen
a) y = –3(x – 2) (x + 9)
les abscisses à l’origine : –9 et 2 ; l’ordonnée à l’origine : 54
b) y = 4x2 – 16x – 84
les abscisses à l’origine : –3 et 7 ; l’ordonnée à l’origine : –84
c) y = –2 x – 52
2 + 2252
les abscisses à l’origine : –5 et 10 ; l’ordonnée à l’origine : 100
d) y = 14
(x – 1)(x – 4)
les abscisses à l’origine : 1 et 4 ; l’ordonnée à l’origine : 1
8. Fais l’étude du signe des fonctions quadratiques représentées par les règles suivantes.Signe d’une parabole Niveau de difficulté : moyen
a) f1(x) = 2x2 – 16x + 32
positive pour x R
b) f2(x) = 14
(x + 7) (x – 1)
positive pour x ]– , –7] ∪ [1, + [ et négative pour x [–7, 1]
c) f3(x) = 3x2 – 12x + 9
négative pour x [1, 3] et positive pour x ]– , 1] ∪ [3, + [
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Nom : Groupe : Date : Fiche 3.4
Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. 21Intersection SN Guide A Chapitre 3
(suite)
9. Représente graphiquement les fonctions dont les règles sont les suivantes, puis analyse chacune d’elles en remplissant les tableaux correspondants.Propriétés de la fonction quadratique Niveau de difficulté : moyen
a) f1(x) = –3x2 – 12x – 11
b) f2(x) = 15
(x – 1)2 + 5
c) f3(x) = 2x2 – 32x + 130
Domaine R
Image ]– , 1]
Ordonnée à l’origine(ou valeur initiale)
–11
Zéros (ou abscisses à l’origine)
–b ± b2 – 4ac 2a
= 12 ± 114 – 132
2a
≈ 12 ± 114 – 132
2a ≈ –2,58 et –1,42
VariationCroissante pour x ]– , –2]Décroissante pour x [–2, + [
SigneNégative pour x ]– , –2,58] ∪ [–1,42, + [Positive pour x [–2,58, –1,42]
Extremum Maximum : f = 1Aucun minimum
Axe de symétrie x = –2
Domaine R
Image [5, + [
Ordonnée à l’origine(ou valeur initiale)
f(0) = 15 (0 – 1)2 + 5 = 26
5
Zéros (ou abscisses à l’origine) Aucun
VariationDécroissante pour x ]– , 1]Croissante pour x [1, + [
Signe Positive pour x R
Extremum Minimum : f = 5Aucun maximum
Axe de symétrie x = 1
Domaine R
Image [2, + [
Ordonnée à l’origine(ou valeur initiale) 130
Zéros (ou abscisses à l’origine) Aucun
VariationDécroissante pour x ]– , 8]Croissante pour x [8, + [
Signe Positive pour x R
Extremum Minimum : 2Aucun maximum
Axe de symétrie x = 8
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Nom : Groupe : Date : Fiche 3.4
(suite)
Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. 22 Chapitre 3 Intersection SN Guide A
10. Josée, une joueuse de volley-ball, fait une passe à sa coéquipière. La hauteur du ballon h(t), en mètres, en fonction du temps t, en secondes, est décrite par la fonction quadratique h(t) = –0,525t2 + 2,1t + 1,9.Propriétés de la fonction quadratique : (ordonnée à l’origine, maximum, zéro, variation) Niveau de difficulté : moyen
a) Représente graphiquement cette fonction.
b) À quelle hauteur Josée commence-t-elle sa passe ?
À une hauteur de 1,9 m
c) À quelle propriété de la fonction la hauteur précédente correspond-elle ?
L’ordonnée à l’origine (ou la valeur initiale)
d) Quelle hauteur maximale le ballon atteint-il ?
e) La coéquipière de Josée ne réussit pas à toucher le ballon que Josée lui passe. Dans combien de temps après la passe de Josée le ballon tombe-t-il au sol ?
f) Pendant combien de temps le ballon est-il en descente ?
Le ballon est en descente pendant 2,76 secondes.
11. Dans un parc d’attractions, lorsque le manège Le Bateau-pirate va et vient de haut en bas, il suit la trajectoire d’une parabole. La hauteur h(d), en mètres, en fonction de la distance horizontale du départ d, en mètres, est représentée par la règle h(d) = 1
5 d 2 + 1. Propriétés de la fonction quadratique
(graphique, sommet, axe de symétrie), résoudre une équation quadratique Niveau de difficulté : moyen
a) Représente graphiquement la règle de cette fonction.
k = 4ac – b2
4a = –3,99 – 4,41
–2,1 = 4
Le ballon atteint une hauteur maximale de 4 mètres.
–0,525t2 + 2,1t + 1,9 = 0–b ± b2 – 4ac
2a =
–2,1 ± 4,41 – 3,99 –1,05
= –2,1 ± 2,9
–1,05 = x1 ≈
–0,76 et x2 ≈ 4,76
–0,76 est à rejeter. Le ballon tombe au sol après environ 4,76 secondes.
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Nom : Groupe : Date : Fiche 3.4
Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. 23Intersection SN Guide A Chapitre 3
(suite)
b) La hauteur maximale atteinte par Le Bateau-pirate est de 6 m. Quelle est la distance horizontale du départ à ce moment-là ?
c) Quelle est la règle de l’axe de symétrie associée à cette trajectoire ?
d = 0
12. Soit les fonctions quadratiques suivantes.
f1(x) = 2x2 + 2x + 4
f2(x) = x2 – 10x + 60
f3(x) = –2x2 + 20x
Pour quelles valeurs de x obtient-on :Résoudre une équation quadratique Niveau de difficulté : moyen
a) f1(x) = 8 ?
b) f2(x) = 35 ?
c) f3(x) = 50 ?
6 = 15
h2 + 1
5 = 15
h2
25 = h2
h = ± 25
h = ± 5
La distance est de 5 m.
2x2 + 2x + 4 = 8
2x2 + 2x – 4 = 0–b ± b2 – 4ac
2a =
–2 ± 4 + 32 4
= –2 ± 6
4 = –2 et 1
x2 – 10x + 60 = 35
x2 – 10x + 25 = 0–b ± b2 – 4ac
2a =
10 ± 100 – 100 2
= 10 ± 0
2 =
10 2
= 5
–2x2 + 20x = 50
–2x2 + 20x – 50 = 0–b ± b2 – 4ac
2a =
–20 ± 400 – 400 –4
= –20 ± 0
–4 =
–20 –4
= 5
SN_GE-A_Ch3_DR_sec2a.indd 23 11/3/08 3:28:41 PM
Nom : Groupe : Date : Fiche 3.4
(suite)
Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. 24 Chapitre 3 Intersection SN Guide A
13. Marc est libraire. Il a observé que le profit mensuel p(x) qu’il réalise sur la vente d’un livre dépend du prix x de ce livre. Ce profit est exprimé par la fonction p(x) = –12,5x2 + 450x – 3 250. Niveau de difficulté : moyen
Propriétés de la fonction quadratique (ordonnée à l’origine), résoudre une équation et une inéquation quadratique a) Quel prix Marc paie-t-il pour chacun des exemplaires ?
b) Si Marc a réalisé un profit de 600 $ le mois dernier, quel était le prix de vente pour un livre ?
c) À quel prix Marc doit-il vendre chaque livre s’il veut réaliser un profit mensuel supérieur à 720 $ ?
0 = –12,5x2 + 450x – 3 250
–b ± b2 – 4ac 2a
= –450 ± 202500 – 162500
–25 = –450 ± 200
–25 = 10 et 26
Marc paie 10 $ ou 26 $ pour chacun des exemplaires.
600 = –12,5x2 + 450x – 3 250
–12,5x2 + 450x – 3 850 = 0
–b ± b2 – 4ac 2a
= –450 ± 202500 – 192500
–25 =
–450 ± 100–25 = 22 et 14
Marc a vendu chaque livre 22 $ ou 14 $.
–12,5x2 + 450x – 3 250 > 720
–12,5x2 + 450x – 3 970 = 0
–b ± b2 – 4ac 2a
= –450 ± 202500 – 198500
–25 =
–450 ± 63,24–25 = 20,53 et 15,47
Marc doit vendre chaque livre plus de 15,47 $ mais moins de 20,53 $.
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Nom : Groupe : Date : Fiche 3.4
Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. 25Intersection SN Guide A Chapitre 3
(suite)
14. Patricia a une très longue corde à linge chez elle. Lors de sa dernière lessive, la corde à linge était si lourde qu’elle pendait, représentant alors la forme d’une parabole. Celle-ci est représentée par la règle h(d) = x2
64 – 14 x + 5, où h(d) est la hauteur de la corde à linge à partir du sol et d, la distance horizontale
du poteau près de la maison. Propriétés de la fonction quadratique (graphique, maximum, ordonnée
à l’origine), résoudre une équation quadratique Niveau de difficulté : moyen
a) Représente graphiquement la règle de cette fonction.
b) Quelle est la hauteur minimale de cette corde à linge ?
c) Quelle est l’ordonnée à l’origine ?
5
d) À quoi correspond cette ordonnée à l’origine dans ce contexte ?
Au poteau qui se trouve près de la maison
e) La corde à linge est fixée à la même hauteur du sol à chacune de ses extrémités. Quelle est la distance entre les deux poteaux ?
16 m
15. L’ouverture en forme de U au dos d’un maillot de danse représente une parabole. La longueur l(x), en centimètres, de l’ouverture du maillot varie en fonction de la demi-largeur x de cette ouverture, en centimètres, selon la règle : l(x) = 5
24 x2 – 30. On considère que l’axe des ordonnées de la parabole
correspond au centre de l’ouverture en U et que l’axe des abscisses correspond au niveau des épaules. Propriétés de la fonction quadratique (graphique, maximum, zéros) Niveau de difficulté : moyen
a) Représente graphiquement ce problème.
b) Quelle est la longueur de cette ouverture ?
30 cm
c) Quelle est la largeur de cette ouverture ?
k = 4ac – b2
4a =
0,3125 – 0,06250,0625
= 4
524 x
2 – 30 = 0
–b ± b2 – 4ac 2a
= ± 25
512
= ± 5 • 125 = ±12
La largeur de l’ouverture est de 24 centimètres.
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Nom : Groupe : Date : Fiche 3.4
(suite)
Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. 26 Chapitre 3 Intersection SN Guide A
16. Dans une entreprise, le nombre d’employés a augmenté durant les sept premières années pour ensuite décroître progressivement. Un comptable de l’entreprise explique que l’évolution du personnel a suivi la fonction définie par la règle p(a) = –4a2 + 56a + 49, où p(a) est le nombre d’employés de l’usine et a, le nombre d’années d’existence de l’entreprise. Propriétés de la fonction
quadratique (zéros), résoudre une équation et une inéquation quadratique Niveau de difficulté : moyen
a) L’entreprise amorce sa douzième année d’exploitation. Combien compte-t-elle d’employés actuellement ?
b) Combien d’années après sa création l’entreprise comptait-elle 181 employés ?
c) Dans combien de temps l’entreprise fermera-t-elle ses portes si elle poursuit son parcours selon cette courbe ?
d) Pendant combien d’années l’entreprise comptera-t-elle plus de 145 employés ?
p(12) = –4(12)2 + 56(12) + 49 = 145
L’entreprise compte 145 employés.
181 = –4a2+ 56a + 49
0 = –4a2+ 56a – 132–b ± b2 – 4ac
2a =
–56 ± 3136 – 2112 –8
= –56 ± 32
–8 = 11 et 3
L’entreprise comptait 181 employés 3 ans après sa création et 11 ans après sa création.
0 = –4a2 + 56a + 49–b ± b2 – 4ac
2a =
–56 ± 3136 – 784 –8
= –56 ± 62,61
–8 = –0,826 25 et 14,83
L’entreprise fermera ses portes dans 14 ans et 9 mois.
–4a2 + 56a + 49 > 145
–4a2 + 56a – 96 = 0–b ± b2 – 4ac
2a =
–56 ± 3136 – 1536 –8
= –56 ± 40
–8 = 2 et 12
L’entreprise compte plus de 145 employés pendant moins de 10 ans.
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Nom : Groupe : Date : Fiche 3.6
Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. 28 Chapitre 3 Intersection SN Guide A
plus de Mise en pratiqueComplément de la section Mise en pratique des pages 170 à 173 du manuel
1. Détermine la règle des fonctions quadratiques à partir des informations suivantes.Recherche de la règle à partir du sommet et d’un autre point Niveau de difficulté : moyen
a) Le sommet est (2, –3) et la courbe c) Le sommet est (–2, –4) et la courbe passe par le point (4, 5). passe par le point (1, 23).
b) Le sommet est (–3, –1) et la courbe d) Le sommet est (1, –6) et la courbe passe par le point (–7, 3). passe par le point (0, –10).
f(x) = a(x – 2)2 – 3
5 = a(4 – 2)2 – 3
5 = a(2)2 – 3
5 = 4 a – 3
8 = 4 a
2 = a
f(x) = 2(x – 2)2 – 3
f(x) = a(x + 2)2 – 4
23 = a(1 + 2)2 – 4
23 = a(3)2 – 4
23 = 9a – 4
27 = 9a
3 = a
f(x) = 3(x + 2)2 – 4
f(x) = a(x + 3)2 – 1
3 = a(–7 + 3)2 – 1
3 = a(–4)2 – 1
3 = 16 a – 1
4 = 16 a
14 = a
f(x) = 14
(x + 3)2 – 1
f(x) = a(x – 1)2 – 6
–10 = a(0 – 1)2 – 6
–10 = a(–1)2 – 6
–10 = a – 6
–4 = a
f(x) = –4(x – 1)2 – 6
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Nom : Groupe : Date : Fiche 3.6
Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. 29Intersection SN Guide A Chapitre 3
(suite)
2. Choisis un sommet et un point par lequel une fonction quadratique peut passer.
Quel est le paramètre a de la règle qui passe par ce sommet et ce point ?Recherche de la règle à partir du sommet et d’un autre point Niveau de difficulté : moyen
3. Détermine la règle de chacune des fonctions représentées ci-dessous.Recherche de la règle à partir du sommet et d’un autre point Niveau de difficulté : moyen
a)
Choisir un sommet (h, k) et un point (x, y).
Substituer les coordonnées de ces points dans la règle de forme canonique afin de trouver la valeur du paramètre a.
Plusieurs réponses sont possibles. Exemple :
Soit le sommet (–3,6) et le point (1,2). Cherchons la règle de la fonction quadratique passant par ces points.
f(x) = a(x + 3)2 + 6
2 = a(1 + 3)2 + 6
2 = a(4)2 + 6
2 = 16 a + 6
–4 = 16 a–14 = a
f(x) = –14 (x + 3)2 – 6
1
f(x)
1
x
Sommet : (2, –7) et point (–3, 1)
f(x) = a(x – 2)2 – 7
1 = a(–3 – 2)2 – 7
1 = a(–5)2 – 7
1 = 25 a – 7
8 = 25 a
825 = a
f(x) = 825 (x – 2)2 – 7
ou f(x) = 0,32(x – 2)2 – 7
SN_GE-A_Ch3_DR_sec3a.indd 29 11/3/08 3:34:40 PM
Nom : Groupe : Date : Fiche 3.6
(suite)
Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. 30 Chapitre 3 Intersection SN Guide A
b)
c)
4. Un lion de cirque saute au centre d’un cerceau en flammes placé à 1,4 m au-dessus du sol et à 4 m de son point de départ. Il retombe sur ses pattes à une distance de 8 m de son point de départ. Quelle est la règle de la fonction quadratique qui correspond à sa trajectoire ?Recherche de la règle à partir du sommet et d’un autre point, représentation d’une situation à l’aide d’une fonction, verbalement, algébriquement, à l’aide d’une table de valeurs ou graphiquement Niveau de difficulté : moyen
2
f(x)
1
x
Sommet : (10, 6) et point (7, 3)
f(x) = a(x – 10)2 + 6
3 = a(7 – 10)2 + 6
3 = a(–3)2 + 6
3 = 9 a + 6
–3 = 9 a–13
= a
f(x) = –13
(x – 10)2 + 6
1
f(x)
1
x
Sommet : (5, 3) et point (4, 6)
f(x) = a(x – 5)2 + 3
6 = a(4 – 5)2 + 3
6 = a(–1)2 + 3
6 = a + 3
3 = a
f(x) = 3(x – 5)2 + 3
Sommet : (4, 1,4) et point (8, 0)
f(x) = a(x – 4)2 + 1,4
0 = a(8 – 4)2 + 1,4
0 = a(4)2 + 1,4
0 = 16 a + 1,4
–1,4 = 16 a
–0,087 5 = a
f(x) = –0,087 5(x – 4)2 + 1,4
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Nom : Groupe : Date : Fiche 3.6
Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. 31Intersection SN Guide A Chapitre 3
(suite)
5. Simon veut arroser les semences à gazon qu’il a plantées ce matin sur son terrain. Cependant, son tuyau d’arrosage n’est pas assez long pour se rendre jusqu’à ses semences. Il emploie donc une technique d’arrosage qui fait que l’eau suit la trajectoire d’une parabole afin de se rendre jusqu’à l’endroit voulu. Il tient le tuyau d’arrosage à 1 m du sol et sait que l’eau atteint un maximum de 5 m de hauteur à partir de l’endroit où il se tient, c’est-à-dire à une distance de 4 m. Simon réussira-t-il à atteindre les semences situées à 8 m de lui ? Justifie ta réponse.Recherche de la règle à partir du sommet et d’un autre point, représentation d’une situation à l’aide d’une fonction, verbalement, algébriquement, à l’aide d’une table de valeurs ou graphiquement Niveau de difficulté : moyen
6. Lors d’une compétition de camions monstres, un participant a atteint avec son camion une hauteur de 15 m à une distance horizontale de 10 m de son point de départ. Il commence sa trajectoire en forme de parabole à partir d’une rampe située à 3 m au-dessus du niveau du sol.Recherche de la règle à partir du sommet et d’un autre point, représentation d’une situation à l’aide d’une fonction, verbalement, algébriquement, à l’aide d’une table de valeurs ou graphiquement Niveau de difficulté : élevé
a) Trouve la règle de la fonction représentée par ce problème.
Le sommet de la parabole est (4, 5) et la courbe passe par le point (0, 1).
f(x) = a(x – 4)2 + 5
1 = a(0 – 4)2 + 5
1 = a(–4)2 + 5
1 = 16 a + 5–4 = 16 a–14 = a
f(x) = –14 (x – 4)2 + 5
Vérifier ensuite si le point (8, 0) satisfait l’équation.–14 (8 – 4)2 + 5 =
–14 (4)2 + 5 =
–14
• 16 + 5 = –4 + 5 = 1
Comme la courbe ne passe pas par ce point, Simon n’atteindra pas les semences à gazon sur son terrain.
Le sommet de la parabole est (10, 15) et la courbe passe par le point (0, 3).
f(x) = a(x – 10)2 + 15
3 = a(0 – 10)2 + 15
3 = a(–10)2 + 15
3 = 100 a + 15
–12 = 100 a–325
= a
f(x) = –325
(x – 10)2 + 15
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Nom : Groupe : Date : Fiche 3.6
(suite)
Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. 32 Chapitre 3 Intersection SN Guide A
b) Trace un graphique correspondant à cette règle.
c) D’après-toi, pourra-t-il sauter par-dessus 13 voitures qui font 20 m de long sans les toucher ?
Le participant pourra sauter avec son camion
par-dessus 13 voitures qui font 20 m de long
sans les toucher puisque le point (20, 0) ne
touche pas à la courbe et est situé sous celle-ci.
7. Détermine la règle de chacune des fonctions représentées ci-dessous.Recherche de la règle à partir des zéros et d’un autre point Niveau de difficulté : moyen
a)
b)
1
f(x)
2
x
Zéros : 2 et 8 et point (4, 16)
f(x) = a(x – 2)(x – 8)
16 = a(4 – 2)(4 – 8)
16 = a(2)(–4)
16 = –8 a
–2 = a
f(x) = –2(x – 2)(x – 8)
1
f(x)
4
x
Zéros : –1 et 5 et point (3, –24)
f(x) = a(x + 1)(x – 5)
–24 = a(3 + 1)(3 – 5)
–24 = a(4)(–2)
–24 = –8 a
3 = a
f(x) = 3(x + 1)(x – 5)
SN_GE-A_Ch3_DR_sec3a.indd 32 11/3/08 3:34:41 PM
Nom : Groupe : Date : Fiche 3.6
Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. 33Intersection SN Guide A Chapitre 3
(suite)
c)
8. Détermine la règle des fonctions quadratiques à partir des informations suivantes.Recherche de la règle à partir des zéros et d’un autre point Niveau de difficulté : moyen
a) Les zéros sont –3 et 1 et la courbe passe c) Les zéros sont –4 et 2 et la courbe passe par le point (3, –6). par le point (1, 5).
b) Les zéros sont –11 et 7 et la courbe passe d) Les zéros sont 9 et 17 et la courbe passe par le point (–5, –9). par le point (6, 3).
1
f(x)
1
x
Zéros : –3 et 4 et point (1, –9)
f(x) = a(x + 3)(x – 4)
–9 = a(1 + 3)(1 – 4)
–9 = a(4)(–3)
–9 = –12 a
34 = a
f(x) = 34 (x + 3)(x – 4)
f(x) = a(x + 3)(x – 1)
–6 = a(3 + 3)(3 – 1)
–6 = a(6)(2)
–6 = 12 a–12 = a
f(x) = –12 (x + 3)(x – 1)
f(x) = a(x + 4)(x – 2)
5 = a(1 + 4)(1 – 2)
5 = a(5)(–1)
5 = –5 a
–1 = a
f(x) = –1(x + 4)(x – 2)
f(x) = a(x + 11)(x – 7)
–9 = a(–5 + 11)( –5 – 7)
–9 = a(6)(–12)
–9 = –72 a
18 = a
f(x) = 18 (x + 11)(x – 7)
f(x) = a(x – 9)(x – 17)
3 = a(6 – 9)(6 – 17)
3 = a(–3)(–11)
3 = 33 a
111 = a
f(x) = 111 (x – 9)(x – 17)
SN_GE-A_Ch3_DR_sec3a.indd 33 11/3/08 3:34:41 PM
Nom : Groupe : Date : Fiche 3.6
(suite)
Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. 34 Chapitre 3 Intersection SN Guide A
9. Voici quelques caractéristiques de quatre paraboles. Détermine la règle de chacune des fonctions quadratiques représentée par sa parabole. Recherche de la règle d’une fonction quadratique, description des
propriétés d’une fonction quadratique Niveau de difficulté : moyen
a)
b)
c)
d)
– Le minimum de la fonction est 5.
– La fonction est décroissante pour x ∈ ]–∞, 3].
– La parabole passe par le point (5, 9).
Sommet : (3, 5) et point (5, 9)
f(x) = a(x – 3)2 + 5
9 = a(5 – 3)2 + 5
9 = a(2)2 + 5
9 = 4 a + 5
4 = 4 a
1 = a
f(x) = (x – 3)2 + 5
– La fonction est négative pour x ∈ ]–∞, –2] ∪ [4, +∞[.
– La parabole passe par le point (3, 10).
Zéros : –2 et 4 et point (3, 10)
f(x) = a(x + 2)(x – 4)
10 = a(3 + 2)(3 – 4)
10 = a(5)(–1)
10 = –5 a–2 = a
f(x) = –2(x + 2)(x – 4)
– L’équation de l’axe de symétrie est x = 1.
– L’image de la fonction est [–3, +∞[.
– L’ordonnée à l’origine est 1.
Sommet : (1, –3) et point (0, 1)
f(x) = a(x – 1)2 – 3
1 = a(0 – 1)2 – 3
1 = a(–1)2 – 3
1 = a – 3
4 = a
f(x) = 4(x – 1)2 – 3
– La fonction est positive sur [3, 8].
– L’ordonnée à l’origine est –18.
Zéros : 3 et 8 et point (0, –18)
f(x) = a(x – 3)(x – 8)–18 = a(0 – 3)(0 – 8)–18 = a(–3)(–8)–18 = 24 a–34 = a
f(x) = –34 (x – 3)(x – 8)
SN_GE-A_Ch3_DR_sec3a.indd 34 11/3/08 3:34:42 PM
Nom : Groupe : Date : Fiche 3.6
Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. 35Intersection SN Guide A Chapitre 3
(suite)
10. Quelle est la règle de la fonction représentée par la parabole qui passe par les points (2, 0), (6, 0) et (1, 20) ?Recherche de la règle à partir des zéros et d’un autre point Niveau de difficulté : moyen
11. La balle d’une carabine suit une trajectoire parabolique. Elle doit s’élever de 1 m pour atteindre une cible située à 100 m. Détermine l’équation de la trajectoire en considérant que la position de tir est à l’origine d’un système cartésien. Recherche de la règle à partir des zéros et d’un autre point, représentation d’une situation à l’aide
d’une fonction, verbalement, algébriquement, à l’aide d’une table de valeurs ou graphiquement Niveau de difficulté : moyen
12. Quelle forme de la règle d’une fonction quadratique est la plus pratique pour déterminer : Recherche de la règle d’une fonction quadratique, description des propriétés d’une fonction quadratique
Niveau de difficulté : faible
a) le maximum, l’équation de l’axe de symétrie et un point de la courbe ?
La forme canonique
b) les abscisses à l’origine et l’ordonnée à l’origine ?
La forme factorisée
Zéros : 2 et 6 et point (1, 20)
f(x) = a(x – 2)(x – 6)
20 = a(1 – 2)(1 – 6)
20 = a(–1)(–5)
20 = 5 a
4 = a
f(x) = 4(x – 2)(x – 6)
Zéros : 0 et 100 et point (50, 1)
f(x) = a(x)(x – 100)
1 = a(50)(50 – 100)
1 = a(50)(–50)
1 = –2 500a–1
2500 = a
f(x) = –1
2500 (x)(x – 100)
ou f(x) = –0,000 4(x)(x – 100)
SN_GE-A_Ch3_DR_sec3a.indd 35 11/3/08 3:34:42 PM
Nom : Groupe : Date : Fiche 3.6
(suite)
Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. 36 Chapitre 3 Intersection SN Guide A
c) l’intervalle où la fonction est positive et un point de la courbe ?
La forme factorisée
d) l’image de la fonction, l’équation de l’axe de symétrie et l’ordonnée à l’origine ?
La forme canonique
13. La somme des deux zéros d’une fonction quadratique est –1 et le produit est –12. La courbe de cette fonction passe par le point (2, –3). Quelle est la règle de cette fonction si on la représente sous la forme générale ? Recherche de la règle d’une fonction quadratique, passage d’une forme de règle à une autre :
forme générale, forme canonique, forme factorisée Niveau de difficulté : moyen
14. Sur un terrain, Martin a trouvé, à 8 m de distance l’un de l’autre, deux terriers de marmottes. Entre ceux-ci, c’est-à-dire à 3 m du premier terrier, Martin a creusé un troisième terrier d’une profondeur de 1 m. Il est tombé ainsi sur la galerie creusée par les marmottes. Martin suppose que la galerie des marmottes est de forme parabolique et que le premier terrier est considéré comme l’origine des quadrants. Quelle règle Martin pourrait-il associer à cette galerie de terriers ? Recherche de la règle à partir du sommet et d’un autre point, représentation d’une situation à l’aide
d’une fonction, verbalement, algébriquement, à l’aide d’une table de valeurs ou graphiquement Niveau de difficulté : moyen
S = –1, P = –12 et point (2, –3)
f(x) = a(x2 – Sx + P)
f(x) = a(x2 + x – 12)
–3= a(22 + 2 – 12)
–3 = a(–6)
12 = a
f(x) = 12 (x
2 + x – 12)
f(x) = 12 x
2 + 12 x – 6
Zéros : 0 et 8 et point (3, –1)
f(x) = a(x)(x – 8)
–1 = a(3)(3 – 8)
–1 = a(3)(–5)
–1 = –15a
115 = a
f(x) = 115 (x)(x – 8)
SN_GE-A_Ch3_DR_sec3a.indd 36 11/3/08 3:34:42 PM
Nom : Groupe : Date : Fiche 3.7
Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. 37Intersection SN Guide A Chapitre 3
plus de ConsolidationComplément de la section Consolidation des pages 174 à 182 du manuel
1. Associe les graphiques suivants avec le bon groupe de paramètres.Rôle des paramètres a, h et k dans la forme canonique de la règle Niveau de difficulté : faible
1 2
3 4
a) a > 0 b) a < 0 c) a > 0 d) a < 0 h < 0 h > 0 h > 0 h > 0 k > 0 k < 0 k < 0 k > 0
3
1
2
4
–2
2
y
x
2
2
y
x
2
y
x
2
2
y
x
2
SN_GE-A_Ch3_DR_sec4-Conso.indd 37 11/3/08 3:35:21 PM
Nom : Groupe : Date : Fiche 3.7
(suite)
Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. 38 Chapitre 3 Intersection SN Guide A
2. Soit la fonction quadratique dont la règle est f(x) = 5x2 - 2x + c. Exprime le minimum de f en fonction de c.Propriétés de la fonction dont la règle est f(x) = ax2 + bx + c Niveau de difficulté : moyen
f(x) = 5x2 – 2x + c
Min = k
k = 4ac – b2
4a = 20c – 4
20 = c – 1
5
k = c – 15
3. Détermine la règle de chacune des fonctions quadratiques représentées par les graphiques ci-dessous et fais ensuite l’analyse complète de ces fonctions. Recherche de la règle d’une fonction quadratique
et description des propriétés d’une fonction quadratique Niveau de difficulté : moyen
a)
Règle
Zéros : –6 et –1 et point (–2, –6) f(x) = a(x + 6)(x + 1) –6 = a(–2 + 6)(–2 + 1) –6 = a(4)(–1)
a = 32
f(x) = 32
(x + 6)(x + 1) ou
f(x) = 32
x2 + 212
x + 9
Domaine R
Imagek = 4ac – b2
4a =
54 – 110,25
6 = –9,375
[–9,375, +∞[
Ordonnée à l’origine(ou valeur initiale) 9
Zéros (ou abscisses à l’origine)
–6 et –1
Variationh =
–b2a
= –10,5
3 = –3,5
f est décroissante pour x ∈]–∞, –3,5] f est croissante pour x ∈ [–3,5, +∞[
Signef est positive pour x ∈ ]–∞, –6] ∪ [–1, +∞[ f est négative pour x ∈[–6, –1]
ExtremumMin : f = –9,375 Aucun maximum
Équation de l’axe de symétrie x = –3,5
–1
f (x)
x
2
SN_GE-A_Ch3_DR_sec4-Conso.indd 38 11/3/08 3:35:21 PM
Nom : Groupe : Date : Fiche 3.7
Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. 39Intersection SN Guide A Chapitre 3
(suite)
b)
4. Combien les fonctions quadratiques suivantes ont-elles de zéros ?Description des propriétés d’une fonction quadratique Niveau de difficulté : moyen
a) y = –3(x - 2)2 + 7
a < 0 et k > 0 ; donc, il y a deux zéros.
b) y = 2x2 - 20x + 50
a > 0 et ∆ = b2 – 4ac = 400 – 400 = 0 ; donc, il y a un zéro.
c) y = –12 (x + 4)2
a < 0 et k = 0 ; donc, il y a un zéro.
d) y = x2 + 12x + 44
a > 0 et ∆ = b2 – 4ac = 144 – 176 = –32 ; donc, il n’y a aucun zéro.
e) y = 52 x
2 + 10x + 1
a > 0 et ∆ = b2 – 4ac = 100 – 10 = 90 ; donc, il y a deux zéros.
f(x)
x1
1Règle
Sommet : (3, 4) et point (–1, –4) f(x) = a(x – 3)2 + 4 –4 = a(–1 – 3)2 + 4 –8 = 16a
a = –12
f(x) = –12
(x – 3)2 + 4
Domaine R
Image ]–∞, 4]
Ordonnée à l’origine(ou valeur initiale)
f(0) =
–12
(0 – 3)2 + 4 = –92
+ 4 = –12
Zéros (ou abscisses à l’origine)
h ± = 3 ±
≈ 3 ± 2,83
0,17 et 5,83
Variationf est croissante pour x ∈ ]–∞, 3] f est décroissante pour x ∈ [3, + ∞[
Signef est positive pour x ∈ [0,17, 5,83] f est négative pour x ∈ ]–∞, 0,17] ∪ [5,83, + ∞[
ExtremumMax : f = 4 Aucun minimum
Équation de l’axe de symétrie
x = 3
–ka
–4–12
SN_GE-A_Ch3_DR_sec4-Conso.indd 39 11/3/08 3:35:21 PM
Nom : Groupe : Date : Fiche 3.7
(suite)
Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. 40 Chapitre 3 Intersection SN Guide A
5. Trouve les deux autres formes qui correspondent à la règle donnée de la fonction quadratique.Passage d’une forme de règle à une autre : forme générale, forme canonique, forme factorisée Niveau de difficulté : moyen
Forme canonique Forme générale Forme factorisée
f1(x) = –0,27(x - 1)2 + 6
f1(x) = –0,27(x – 1)(x – 1) + 6
= –0,27(x2 – 2x + 1) + 6
= –0,27x2 + 0,54x – 0,27 + 6
f1(x) = –0,27x2 + 0,54x + 5,73
Zéros = –b ± b2 – 4ac
2a
= –0,54 ± 0,2916 + 6,1884
–0,54
= –0,54 ± 2,55
–0,54≈ –3,72 et 5,72
f1(x) = –0,27(x + 3,72)(x – 5,72)
h = –b2a
= –5412
= –92
k = 4ac – b2
4a = 2016 – 291624
= –90024
= –752
f2(x) = 6 x + 92
2 – 752
f2(x) = 6x2 + 54x + 84
Zéros = –b ± b2 – 4ac
2a
= –0,54 ± 2916 – 2016
12
= –54 ± 30
12≈ –2 et –7
f2(x) = 6(x + 7)(x + 2)
h = –b2a
= 18–4
= –92
k = 4ac – b2
4a =
–160 – 324–8
= 1212
f3(x) = –2 x + 92
2 + 1212
f3(x) = –2x2 – 18x + 20 f3(x) = –2(x + 10)(x - 1)
h = –b2a
=
–252
1 =
–252
k = 4ac – b2
4a =
–150 – 6254
2 =
–12258
f4(x) = 12
x + 252
2 – 12252
f4(x) = 12
x2 + 252
x - 75
Zéros = –b ± b2 – 4ac
2a
= –
252
±
6254
+ 150
1 =
–252
± 352
= 5 et –30
f4(x) = 12
(x + 30)(x – 5)
SN_GE-A_Ch3_DR_sec4-Conso.indd 40 11/3/08 3:35:22 PM
Nom : Groupe : Date : Fiche 3.7
Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. 41Intersection SN Guide A Chapitre 3
(suite)
6. Détermine la règle de chacune des fonctions quadratiques décrites ci-dessous. Niveau de difficulté : moyen
Recherche de la règle d’une fonction quadratique. Description des propriétés d’une fonction quadratique
a) b)
Zéros : –4 et –10 et point (–6, 8)
f(x) = a(x + 4)(x + 10)
8 = a(–6 + 4)(–6 + 10)
8 = a(–2)(4)
–1 = a
f(x) = –1(x + 4)(x + 10)
Sommet : (7, –8) et point (0, 139)
f(x) = a(x – 7)2 – 8
139 = 49a – 8
147 = 49a
3 = a
f(x) = 3(x – 7)2 – 8
c) d)
Zéros : 2 et 12 et point (0, 18)
f(x) = a(x – 2)(x – 12)
18 = 24a
34
= a
f(x) = 34
(x – 2)(x – 12)
Sommet : (–1, 3) et point (1, 1)
f(x) = a(x + 1)2 + 3
1 = 4a + 3
–2 = 4a
– 12 = a
f(x) = – 12
(x + 1)2 + 3
- La fonction est positive pour x ∈ [–10, –4].
- f(–6) = 8
- L’image de la fonction est [–8, +∞[.
- L’ordonnée à l’origine est 139.
- L’équation de l’axe de symétrie est x = 7.
- Les abscisses à l’origine sont 2 et 12.
- L’ordonnée à l’origine est 18.
- La fonction est croissante pour x ∈ ]–∞, –1].
- L’image de la fonction est ]–∞, 3].
- La fonction passe par le point (1, 1).
SN_GE-A_Ch3_DR_sec4-Conso.indd 41 11/3/08 3:35:22 PM
Nom : Groupe : Date : Fiche 3.7
(suite)
Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. 42 Chapitre 3 Intersection SN Guide A
7. Trace le graphique et fais l’étude complète des règles des fonctions quadratiques suivantes.Propriétés de la fonction dont la règle est f(x) = ax2 + bx + c Niveau de difficulté : moyen
a)
b)
f1(x) = –2x2 + 8x + 64 Domaine R
Imagek =
4ac – b2
4a =
–512 – 64
–8 = 72
]–∞, 72]
Ordonnée à l’origine(ou valeur initiale) 64
Zéros (ou abscisses à l’origine)
–b ± b2 – 4ac2a
= –8 ± 64 + 512
–4 =
–8 ± 24
–4 = –4 et 8
Variationh =
–b 2a
= –8 –4
= 2
f est croissante pour x ∈ ]–∞, 2]f est décroissante pour x ∈ [2, +∞[
Signef est négative pour x ∈ ]–∞, –4] ∪ [8, +∞[ f est positive pour x ∈ [–4, 8]
ExtremumMax : f = 72 Aucun minimum
Équation de l’axe de symétrie x = 2
f2(x) = 23
x2 + 6x – 12 Domaine R
Imagek =
4ac – b2
4a =
–32 – 36
83
= –512
–512
, +∞
Ordonnée à l’origine(ou valeur initiale)
–12
Zéros (ou abscisses à l’origine)
–b ± b2 – 4ac2a
= –6 ± 36 + 32
43
=
–6 ± 8,2543
= –10,69 et 1,69
Variation
h = –b 2a
= –6 43
= –9 2
f est décroissante pour x ∈ –∞, –9 2
f est croissante pour x ∈ –9 2
, +∞
Signef est positive pour x ∈ ]–∞, –10,69] ∪ [1,69, +∞ [ f est négative pour x ∈ [–10,69, 1,69]
ExtremumMin : f =
–512
Aucun maximumÉquation de l’axe
de symétriex =
–9 2
SN_GE-A_Ch3_DR_sec4-Conso.indd 42 11/3/08 3:35:22 PM
Nom : Groupe : Date : Fiche 3.7
Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. 43Intersection SN Guide A Chapitre 3
(suite)
c)
8. Voici la table de valeurs d’une fonction quadratique. Observation de régularités : les accroissements,
description des propriétés d’une fonction quadratique, recherche de la règle d’une fonction quadratiqueNiveau de difficulté : moyen
a) Complète la table de valeurs en utilisant les accroissements.
x –3,7 –2 –1 0 1 2 3 4
f(x) –15 –5 1 3 1 –5 –15 –29
+10 +6 +2 –2 –6 –10 –14
–4 –4 –4 –4 –4 –4
b) Quel est l’accroissement de deuxième niveau et que nous indique-t-il ?
L’accroissement de deuxième niveau est –4. Comme cet accroissement est constant,
il nous indique que c’est une fonction quadratique.
c) Représente graphiquement cette fonction.
f3(x) = 2x2 – 28x + 98 Domaine R
Image R
Ordonnée à l’origine(ou valeur initiale) 98
Zéros (ou abscisses à l’origine) 7
Variationf est décroissante pour x ∈ ]–∞, 7] f est croissante pour x ∈ [7, +∞[
Signe f est positive pour x ∈ R
ExtremumMin : f = 0 Aucun maximum
Équation de l’axe de symétrie x = 7
d) Quelles sont les coordonnées du sommet de cette fonction ?
(0, 3)
e) Quelle est la règle de cette fonction ?
Sommet : (0, 3) et point (1, 1)
f(x) = a(x)2 + 3
1 = a + 3–2 = a
f(x) = –2x2 + 3
SN_GE-A_Ch3_DR_sec4-Conso.indd 43 11/3/08 3:35:22 PM
Nom : Groupe : Date : Fiche 3.7
(suite)
Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. 44 Chapitre 3 Intersection SN Guide A
9. Certaines propriétés d’une fonction quadratique sont plus faciles à trouver à l’aide d’une forme de règle particulière. Quelle forme de la règle d’une fonction quadratique (canonique, factorisée ou générale) est la plus pratique pour déterminer :Description des propriétés d’une fonction quadratique Niveau de difficulté : faible
a) le sommet ? e) l’image ?
La forme canonique La forme canonique
b) les zéros ? f) les signes ?
La forme factorisée La forme factorisée
c) l’extremum ? g) la variation ?
La forme canonique La forme canonique
d) l’ordonnée à l’origine ? h) l’équation de l’axe de symétrie ?
La forme générale La forme canonique
10. Soit la fonction f(x) = 14
x2 - 2x - 3. Pour quelles valeurs de x a-t-on : Résolution d’inéquations du second
degré à une variable. Propriétés de la fonction dont la règle est f(x) = ax2 + bx + c Niveau de difficulté : moyen
a) f(x) ≤ 0 ?
b) f(x) ≥ 2 ?
c) f(x) = 5 ?
Zéros = –b ± b2 – 4ac
2a = 2 ± 4 + 3
12
≈ 2 ± 2,65
0,5 ≈ 9,3 et –1,3
x ∈ [1,3, –9,3[
2 = 14
x2 – 2x – 3
f(x) = 14
x2 – 2x – 5 –b ± b2 – 4ac
2a = 2 ± 4 + 5
12
= 2 ± 312
= –2 et 10
x ∈ ]–∞, –2] ∪ [10, +∞[
5 = 14
x2 – 2x – 3
f(x) = 14
x2 – 2x – 8 –b ± b2 – 4ac
2a = 2 ± 4 + 8
12
≈ 2 ± 3,460,5
≈ –2,93 et 10,93
x ≈ –2,93x ≈ 10,93
SN_GE-A_Ch3_DR_sec4-Conso.indd 44 11/3/08 3:35:22 PM
Nom : Groupe : Date : Fiche 3.7
Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. 45Intersection SN Guide A Chapitre 3
(suite)
11. Le viaduc
On a reproduit un viaduc sur un plan cartésien. La courbe du viaduc suit la parabole définie par la règle de la fonction h(x) = –0,08x2 + 8, où h(x) est la hauteur du viaduc, en mètres, et x la longueur au sol du viaduc, en mètres.Propriétés de la fonction dont la règle est f(x) = ax2 + bx + c Niveau de difficulté : moyen
a) Quelle est la hauteur maximale de ce viaduc ?
b) Quelle est la longueur au sol de ce viaduc ?
12. Valeurs à trouver
Quelles sont les valeurs possibles de b pour que la règle de la fonction f(x) = x2 - bx + 4 possède un seul zéro ? Propriétés de la fonction dont la règle est f(x) = ax2 + bx + c Niveau de difficulté : moyen
k = 4ac – b2
4a =
–2,56–0,32
= 8
La hauteur maximale de ce viaduc est de 8 m.
Zéros = –b ± b2 – 4ac
2a = ± 0 + 2,56
–0,16 = ± 1,6
–0,16 = –10 et 10
La longueur au sol de ce viaduc est de 20 m.
Pour avoir un seul zéro, ∆ = 0, donc ∆ = b2 – 4ac = 0 b2 – 16 = 0 b2 = 16
b = ± 16
b = –4 ou 4 Les valeurs possibles de b sont –4 et 4.
SN_GE-A_Ch3_DR_sec4-Conso.indd 45 11/3/08 3:35:22 PM
Nom : Groupe : Date : Fiche 3.7
(suite)
Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. 46 Chapitre 3 Intersection SN Guide A
13. Profit ou perte ?
Le directeur d’une entreprise de fabrication de montres a établi selon ses prévisions de ventes que, si le prix d’une montre-bracelet est fixé à x dollars, les profits réalisés, en milliers de dollars, seront illustrés par la règle : p(x) = –0,1x2 + 24x - 1 400.Propriétés de la fonction dont la règle est f(x) = ax2 + bx + c Niveau de difficulté : moyen
a) Détermine le prix de vente x de la montre-bracelet qui maximisera les profits.
h = –b2a
= –24–0,2
= 120
Le prix de vente x est de 120 $.
b) Quel est le profit maximal que peut réaliser cette entreprise ?
k = 4ac – b2
4a = 560 – 576
–0,4 = 40
Le profit maximal que peut réaliser cette entreprise est de 40 000 $.
c) Dans quel intervalle faudra-t-il fixer le prix de vente de ces montres-bracelets pour que l’entreprise ne subisse pas de pertes ?
Zéros = –b ± b2 – 4ac
2a =
–24 ± 576 – 560–0,2
= –24 ± 4
–0,2 = 100 et 140
L’intervalle devra être [100 $, 140 $].
14. Le plongeon de l’épaulard
En plongeant, un épaulard décrit la trajectoire d’une parabole d’équation p(t) = 2t2 - 20t, où t désigne le temps en secondes et p(t), la profondeur en mètres à laquelle se trouve l’épaulard.Propriétés de la fonction dont la règle est f(x) = ax2 + bx + c Niveau de difficulté : moyen
a) Jusqu’à quelle profondeur l’épaulard peut-il plonger ?
k = 4ac – b2
4a = 0 – 400
8 = 50
L’épaulard peut plonger jusqu’à 50 m de profondeur.
b) Combien de temps faut-il à l’épaulard pour décrire toute la trajectoire ?
Zéros = –b ± b2 – 4ac
2a = 20 ± 400
4 = 20 ± 20
4 = 0 et 10
Il faut 10 secondes à l’épaulard pour décrire toute la trajectoire.
c) Pendant combien de temps l’épaulard est-il en descente ?
L’épaulard est en descente pendant 5 secondes.
SN_GE-A_Ch3_DR_sec4-Conso.indd 46 11/3/08 3:35:23 PM
Nom : Groupe : Date : Fiche 3.7
Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. 47Intersection SN Guide A Chapitre 3
(suite)
15. Un oubli !
Élisa, une enseignante au secondaire, a omis d’écrire sur sa fiche d’activités la valeur du paramètre a dans une fonction quadratique. Les élèves savent que f(x) = ax2 + 3x - 2 et que f(–2) = 6. Quelle est la valeur du paramètre a ?Propriétés de la fonction dont la règle est f(x) = ax2 + bx + c Niveau de difficulté : élevé
16. Un trapèze sous la parabole
Soit y = –2x2 + 24x - 40, l’équation de la parabole représentée ci-contre. Détermine l’aire, en unités carrées, du trapèze formé par les points du haut, dont l’ordonnée est 24, et par les points d’intersection de la parabole avec l’axe des abscisses.Propriétés de la fonction dont la règle est f(x) = ax2 + bx + c
Niveau de difficulté : élevé
f(x) = ax2 + 3x – 2 et point (–2, 6)
6 = a(–2)2 + 3(–2) – 2
6 = 4a – 6 – 2
6 = 4a – 8
14 = 4a72
= a
La valeur du paramètre a est 72
ou 3,5.
y
x
Pour trouver les points d’intersection de la parabole avec l’axe des abscisses :
Zéros = –b ± b2 – 4ac
2a =
–24 ± 576 – 320–4
= –24 ± 16
–4 = 2 et 10
On obtient donc les points (2, 0) et (10, 0).
Pour trouver les points dont l’ordonnée est 24 :
y = –2x2 + 24x – 40
24 = –2x2 + 24x – 40
0 = –2x2 + 24x – 64 –b ± b2 – 4ac
2a =
–24 ± 576 + 512–4
= –24 ± 8
–4 = 4 et 8
On obtient donc les points (4, 24) et (8, 24).
Petite base = 8 – 4 = 4
Grande base = 10 – 2 = 8
Hauteur = 24
Aire du trapèze = (b + B) • h2
= (4 + 8) • 242
= 144 unités2
SN_GE-A_Ch3_DR_sec4-Conso.indd 47 11/3/08 3:35:23 PM
Nom : Groupe : Date : Fiche 3.7
(suite)
Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. 48 Chapitre 3 Intersection SN Guide A
17. Le lancement des fusées
Dans le cours de sciences et technologie de 1re secondaire, une activité particulièrement populaire est la fabrication de fusées miniatures puis leur lancement. L’année dernière, la fusée de Samuel a atteint une hauteur maximale de 15 mètres 5 secondes après le décollage. Cette fusée a décollé au niveau du sol et a décrit une trajectoire parabolique. Recherche de la règle d’une fonction quadratique. Propriétés de la fonction dont la règle est f(x) = a(x – h)2 + k. Résolution d’inéquations du second degré à une variable
Niveau de difficulté : moyen
a) Quelle est la règle de cette fonction ?
b) Combien de temps la fusée est-elle restée dans les airs ?
c) Pendant combien de temps la fusée a-t-elle atteint une hauteur de 5 m et plus ?
Sommet : (5, 15) et point (0, 0)
f(x) = a(x – h)2 + k
f(x) = a(x – 5)2 + 15
0 = a(0 – 5)2 + 15
–15 = 25a
–0,6 = a
f(x) = –0,6(x – 5)2 + 15
Zéros = h ±
–ka
= 5 ±
–15–0,6
= 5 ± 5 = 0 et 10
La fusée est restée dans les airs pendant moins de 10 secondes.
5 = –0,6(x – 5)2 + 15
–10 = –0,6(x – 5)2
16,67 ≈ (x – 5)2
± 4,08 ≈ x – 5
± 4,08 + 5 ≈ x
x ≈ 0,92 et 9,08
9,08 – 0,92 = 8,16. La fusée a atteint une hauteur de 5 m et plus pendant 8,16 secondes.
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Nom : Groupe : Date : Fiche 3.7
Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. 49Intersection SN Guide A Chapitre 3
(suite)
18. Démonstration
Montre qu’il existe au moins trois règles de fonctions quadratiques d’équations f(x)= ax2 + bx + c, ayant pour zéros –3 et 2, et représente graphiquement les trois règles de fonctions que tu as trouvées.Propriétés de la fonction dont la règle est f(x) = ax2 + bx + c Niveau de difficulté : moyen
19. Un problème à composer
Compose un exercice ou un problème où tu auras à trouver une règle de forme factorisée.Recherche de la règle à partir des zéros et d’un autre point Niveau de difficulté : élevé
20. L’homme-canon
Lors de la dernière édition d’Expo-Québec, on pouvait admirer les exploits de « l’homme-canon ». Ce cascadeur, une fois projeté dans les airs, suit une trajectoire parabolique d’équation h(t) = –0,038 4(t - 23)2 + 24, où h(t) désigne la hauteur atteinte en mètres et t, le temps en secondes. L’homme atterrit ensuite dans un filet tendu à 5 mètres du sol.Propriétés de la fonction dont la règle est f(x) = a(x – h)2 + k Niveau de difficulté : moyen
a) Combien de temps dure la trajectoire de l’homme-canon ?
Plusieurs réponses sont possibles. Exemple :
Toutes ces fonctions ont –3 et 2 comme zéros.
f1(x) = 2x2 + 2x – 12
f2(x) = –0,5x2 – 0,5x + 3
f3(x) = 0,25x2 + 0,25x – 1,5
Plusieurs réponses sont possibles. Exemple :
Commencer par trouver deux zéros et le paramètre a ou deux zéros et un point pour trouver a à l’aide de la forme f(x) = a(x – x1)(x – x2).
h(t) = –0,038 4(t – 23)2 + 24
5 = –0,038 4(t – 23)2 + 24–19 = –0,038 4(t – 23)2
494,79 ≈ (t – 23)2
± 22,24 ≈ t – 23
± 22,24 + 23 ≈ t
t ≈ 0,76 et 45,24
On rejette 0,76.
La trajectoire de l’homme-canon dure donc 45,24 secondes.
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Nom : Groupe : Date : Fiche 3.7
(suite)
Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. 50 Chapitre 3 Intersection SN Guide A
b) À quelle hauteur du sol le canon est-il situé ?
h(0) = –0,038 4(0 – 23)2 + 24
h(0) = –0,038 4(529) + 24
h(0) = –20,313 6 + 24
h(0) = 3,686 4
Le canon est situé à 3,686 4 m du sol.
21. Variation de température
L’équation f(t) = 2t2 - 10t - 12 décrit l’évolution de la température f(t) en degrés Celsius enregistrée au cours d’une journée du mois de mars, entre minuit et 7 heures.Propriétés de la fonction dont la règle est f(x) = ax2 + bx + c Niveau de difficulté : moyen
a) Quelle est la température minimale ?
k = 4ac – b2
4a =
–96 – 1008
= –24,5
La température minimale est –24,5 °C.
b) Pendant combien de temps la température est-elle négative ?
Zéros = –b ± b2 – 4ac
2a = 10 ± 100 + 96
4 = 10 ± 14
4 = –1 et 6
On rejette –1 et on part à 0 h (minuit).
La température est négative pendant 6 heures.
c) Donne l’intervalle de temps durant lequel la température augmente.
h = –b2a
= 104
= 2,5
La température augmente dans l’intervalle [2,5, 7], donc entre 2 h 30 et 7 heures.
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Nom : Groupe : Date : Fiche 3.7
Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. 51Intersection SN Guide A Chapitre 3
(suite)
22. Le ballon de football
La courbe supérieure d’un ballon de football a la forme d’une parabole décrite par la fonction f(x) = –0,15x2 + 3x, si l’on considère que la ligne de coupe, au milieu du ballon, est directement située sur l’axe des x. Propriétés de la fonction dont la règle est f(x) = ax2 + bx + c Niveau de difficulté : moyen
a) Quelle est la longueur, en centimètres, du ballon de football ?
Le maximum est k = 4ab – b2
4a =
–9–0,6
= 15.
La longueur du ballon de football est donc de 30 cm.
b) Quelle est l’équation de l’axe de symétrie du ballon ?
h = –b2a
= –3
–0,3 = 10
L’équation de l’axe de symétrie du ballon est x = 10.
23. Le badminton
Jacques et Tommy ont été filmés lors de leur match dans le cadre d’une compétition de badminton. Lorsqu’ils ont visionné un des frappés, Jacques était à 2,5 m du filet et il frappait le volant à 2 m du sol pour l’envoyer de l’autre côté du filet. La trajectoire du volant suivait ainsi la forme d’une parabole. La hauteur maximale du volant était de 4 m lorsque celui-ci se trouvait directement au-dessus du filet. Si Tommy se trouvait à 3 m du filet, à quelle hauteur a-t-il frappé le volant ? Trouve d’abord la règle de la fonction, sachant que le filet représente l’axe des ordonnées. Recherche de la règle à partir du sommet et d’un autre point. Représentation d’une situation à l’aide d’une fonction, verbalement, algébriquement, à l’aide
d’une table de valeurs ou graphiquement Niveau de difficulté : élevé
Sommet : (0, 4) et point (–2,5, 2)
f(x)= a(x – h)2 + k
2 = a(–2,5 – 0)2 + 4
–2 = 6,25a
–0,32 = a
La règle est f(x) = –0,32x2 + 4
f(3) = –0,32(3)2 + 4 = 1,12
Tommy a frappé le volant à une hauteur de 1,12 m.
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Nom : Groupe : Date : Fiche 3.7
(suite)
Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. 52 Chapitre 3 Intersection SN Guide A
24. L’aire d’un rectangle
La longueur d’un rectangle est supérieure de trois unités à sa largeur. Recherche de la règle d’une fonction
quadratique. Résolution d’inéquations du second degré à une variable. Représentation d’une situation à l’aide d’une fonction, verbalement, algébriquement, à l’aide d’une table de valeurs ou graphiquement Niveau de difficulté : moyen
a) Donne la règle de la fonction qui correspond à son aire.
Largeur : x
Longueur : x + 3
Aire = (x)(x + 3)
Règle : y = x2 + 3x
b) Quelles dimensions doit avoir le rectangle pour que son aire soit supérieure à 40 unités carrées ?
y = x2 + 3x
40 = x2 + 3x
0 = x2 + 3x – 40 = –b ± b2 – 4ac
2a =
–3 ± 9 + 1602
= –3 ± 13
2 = –8 et 5
On rejette –8.
La largeur doit être supérieure à 5 unités et la longueur doit être supérieure à 8 unités.
25. Le saut gagnant
En saut acrobatique, la hauteur du saut détermine le gagnant. Isabelle et Claudia étaient ex æquo au pointage avant de comparer la hauteur de leur dernier saut, en mètres. À l’aide des deux règles données ci-dessous, détermine laquelle des deux skieuses a finalement gagné la compétition.Propriétés de la fonction dont la règle est f(x) = ax2 + bx + c Niveau de difficulté : moyen
Isabelle : Claudia :
h1(x) = –2x2 + 12x - 8 h2(x) = –2x2 + 16x - 24
h1(x) = –2x2 + 12x – 8
k =4ac – b2
4a = 64 – 144
–8 = 10
Saut de 10 m
h2(x) = –2x2 + 16x – 24
k = 4ac – b2
4a = 192 – 256
–8 = 8
Saut de 8 m
Et la gagnante est…
C’est Isabelle qui a gagné la compétition.
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Nom : Groupe : Date : Fiche 3.7
Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. 53Intersection SN Guide A Chapitre 3
(suite)
26. La corde à danser
Jessie tient dans ses mains une corde à danser qui a la forme d’une parabole. Lorsqu’elle reste immobile, chacune de ses mains est à une distance de 35 cm de son corps et à une hauteur de 1 m du sol. Sachant que son corps représente l’axe des ordonnées ainsi que l’axe de symétrie de la parabole, quelle est la règle de cette fonction quadratique ? Exprime cette règle sous deux formes différentes. Recherche de la règle à partir du sommet et d’un autre point. Passage d’une forme de règle à une
autre : forme générale, forme canonique, forme factorisée Niveau de difficulté : moyen
27. Déneigement d’un toit
L’hiver 2007-2008 a été un hiver record au Québec en ce qui a trait aux chutes de neige. Plusieurs Québécois ont dû déneiger le toit de leur maison. Lorsque Raymond a déneigé son toit, la fonction quadratique h(t) = –1,425(t - 1)2 + 5,7 représentait la trajectoire de la neige qui tombait du toit, h(t) représentait la hauteur en mètres et t, le temps écoulé en secondes.Propriétés de la fonction dont la règle est f(x) = a(x – h)2 + k Niveau de difficulté : moyen
a) Trace le graphique de cette fonction. b) À quelle hauteur Raymond commençait-il à lancer la neige ?
h(0) = –1,425(0 – 1)2 + 5,7
h(0) = –1,425 + 5,7
h(0) = 4,275
Raymond commençait à lancer la neige à une hauteur de 4,275 mètres.
c) En combien de temps la neige se retrouvait-elle au sol ?
En 3 secondes
Sommet : (0, –100) et point (–35, 0)
f(x) = a(x – h)2 + k
0 = a(–35 – 0)2 – 100
100 = 1 225a449
= a
Règle sous forme générale : f(x) = 449
x2 – 100
Zéros : –35 et 35 et point (0, –100)
f(x)= a(x – 35)(x + 35)449
= a
Règle sous forme factorisée : f(x)= 449
(x – 35)(x + 35)
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Nom : Groupe : Date : Fiche 3.7
(suite)
Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. 54 Chapitre 3 Intersection SN Guide A
28. Jouer avec un chien
Alain lance une balle à son chien. Cette balle suit la trajectoire d’une parabole dont la règle est y = –0,275(x - 4)2 + 3, où x représente la distance horizontale en mètres de la balle entre le chien et son maître et y, la hauteur en mètres de la balle à partir du sol. Si le chien saute à une hauteur de 60 cm pour attraper la balle, à quelle distance de son maître se trouve-t-il ?Propriétés de la fonction dont la règle est f(x) = a(x – h)2 + k Niveau de difficulté : moyen
0,6 = –0,275(x – 4)2 + 3
–2,4 = –0,275(x – 4)2
8,73 ≈ (x – 4)2
± 2,95 ≈ x – 4
± 2,95 + 4 ≈ x
x ≈ 1,05 et 6,95
On rejette 1,05.
Le chien se trouve à 6,95 m de son maître.
30. Le golf
Lors d’un parcours de golf, Marie-Ève frappe une balle en deux coups. Au premier coup, la balle parcourt la trajectoire de la parabole f1(x) = –0,12x2 + 1,92x, où x est la distance horizontale entre le trou et la balle et f1(x), la hauteur de la balle. Au second coup, la balle suit la trajectoire de la parabole f2(x) = –0,25x2 + 9x - 80.Propriétés de la fonction dont la règle est f(x) = ax2 + bx + c Niveau de difficulté : moyen
a) Quelle hauteur maximale la balle atteint-elle au premier coup ?
k = 4ac – b2
4a =
–3,6864–0,48
= 7,68. La balle atteint 7,68 m de haut au premier coup.
b) Quelle hauteur maximale la balle atteint-elle au second coup ?
k = 4ac – b2
4a = 80 – 81
–1 = 1. La balle atteint 1 m de haut au second coup.
c) À quelle distance de la balle était situé le trou lors du premier coup frappé par Marie-Ève ?
Zéros f1 = –b ± b2 – 4ac
2a =
–1,92 ± 3,6864–0,24
= –1,92 ± 1,92
–0,24 = 0 et 16
Zéros f2 = –b ± b2 – 4ac
2a =
–9 ± 81 – 80–0,5
= –9 ± 1
–0,5 = 16 et 20
Le trou était situé à 20 m de la balle.
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50
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Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. C-7Intersection SN Guide A Chapitre 3
Corrigé
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= – 6
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f 3(x)
= 1 4
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ns d
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$.
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Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. C-11Intersection SN Guide A Chapitre 3
Corrigé
Nom
: G
roup
e :
Dat
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Fich
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4
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Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. C-12 Chapitre 3 Intersection SN Guide A
Corrigé
Nom
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= 1 4
(x +
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f(x)
= a
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– 10
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6
– 10
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6
– 10
= a
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= – 4
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: G
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2)2 –
7
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Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. C-13Intersection SN Guide A Chapitre 3
Corrigé
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SN_GE-A_Ch3_DR_CORR.indd 13 11/3/08 3:37:49 PM
Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. C-14 Chapitre 3 Intersection SN Guide A
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Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. C-15Intersection SN Guide A Chapitre 3
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Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. C-16 Chapitre 3 Intersection SN Guide A
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a(2
2 + 2
– 1
2)
– 3 =
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)
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f(x)
= 1 2
(x2 +
x –
12)
f(x)
= 1 2
x2 +
1 2 x
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Zéro
s : 0
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nt (
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)
f(x)
= a
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x –
8)
– 1 =
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= 1 15
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h >
0
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2
y
x
2
SN_GE-A_Ch3_DR_CORR.indd 16 11/3/08 3:37:51 PM
Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. C-17Intersection SN Guide A Chapitre 3
Corrigé
Nom
: G
roup
e :
Dat
e :
Fich
e3.
7
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ctio
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sée
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38C
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k =
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1 5
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= 3 2
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a >
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t ∆
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2 – 4
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– 1
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nc, i
l y
a de
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Imag
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est
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pou
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∈ [
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, 5,8
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,17]
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5,83
, + ∞
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– 4 – 1 2
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Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. C-18 Chapitre 3 Intersection SN Guide A
Corrigé
Nom
: G
roup
e :
Dat
e :
Fich
e3.
7
(sui
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Rep
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f 1(x)
= – 0
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– 1
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6
=
– 0,2
7(x2 –
2x
+ 1
) +
6
=
– 0,2
7x2 +
0,5
4x –
0,2
7 +
6
f 1(x)
= – 0
,27x
2 + 0
,54x
+ 5
,73
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– b ±
b2 –
4ac
2 a
= – 0
,54
± 0
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6 +
6,1
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– 0,5
4
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et 5
,72
f 1(x)
= – 0
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x +
3,7
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– 5
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– b 2 a =
– 54
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– 9 2
k =
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– b2
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– 2
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= – 7
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f 2(x)
= 6
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9 22 –
75 2
f 2(x)
= 6
x2 + 5
4x +
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Zéro
s =
– b ±
b2 –
4ac
2 a
= – 0
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± 2
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– 20
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= – 5
4 ±
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≈ – 2
et
– 7
f 2(x)
= 6
(x +
7)(
x +
2)
h =
– b 2 a =
18 – 4 =
– 9 2
k =
4ac
– b2
4a =
– 160
– 3
24– 8
= 12
1 2
f 3(x)
= – 2
x +
9 22 +
121 2
f 3(x)
= – 2
x2 – 1
8x +
20
f 3(x)
= – 2
(x +
10)
(x -
1)
h =
– b 2 a =
– 25 2 1
= – 2
5 2
k =
4ac
– b2
4a =
– 150
– 62
5 42
= – 1
225
8
f 4(x)
= 1 2
x
+ 25 2
2 – 12
25 2
f 4(x)
= 1 2
x2 + 25 2
x -
75
Zéro
s =
– b ±
b2 –
4ac
2 a
= –
25 2
±
625 4 +
150
1 =
– 25 2
± 35 2
=
5 e
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0
f 4(x)
= 1 2
(x +
30)
(x –
5)
Nom
: G
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e :
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e :
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e3.
7
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ctio
n au
tori
sée
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Che
neliè
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c.
41In
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G
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AC
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+ 4
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+ 1
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)(4)
– 1 =
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f(x)
= – 1
(x +
4)(
x +
10)
Som
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, – 8)
et p
oint
(0,
139
)
f(x)
= a
(x –
7)2 –
8
139
= 4
9a –
8
147
= 4
9a
3 =
a
f(x)
= 3
(x –
7)2 –
8
c)
d)
Zéro
s : 2
et
12 e
t po
int
(0, 1
8)
f(x)
= a
(x –
2)(
x –
12)
18 =
24a
3 4 =
a
f(x)
= 3 4
(x –
2)(
x –
12)
Som
met
: (– 1
, 3)
et p
oint
(1,
1)
f(x)
= a
(x +
1)2 +
3
1 =
4a
+ 3
– 2 =
4a
– 1 2 =
a
f(x)
= –
1 2 (x
+ 1
)2 + 3
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tion
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0, – 4
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– 6)
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n es
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, +∞
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rigin
e es
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ion
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axe
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= 7
.
- Le
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scis
ses
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rigin
e so
nt 2
et 1
2.
- L’
ordo
nnée
à l’
orig
ine
est 1
8.
- La
fonc
tion
est c
rois
sant
e po
ur
x ∈
]– ∞
, – 1].
- L’i
mag
e de
la fo
nctio
n es
t ]– ∞
, 3].
- La
fonc
tion
pass
e pa
r le
poi
nt (
1, 1
).
SN_GE-A_Ch3_DR_CORR.indd 18 11/3/08 3:37:53 PM
Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. C-19Intersection SN Guide A Chapitre 3
Corrigé
Nom
: G
roup
e :
Dat
e :
Fich
e3.
7
(sui
te)
Rep
rodu
ctio
n au
tori
sée
© L
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ditio
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c.
42C
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Inte
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S
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7.
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Pro
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ctio
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x +
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u de
dif
ficu
lté
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oyen
a)
b)
f 1(x)
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x2 + 8
x +
64
Dom
aine
R
Imag
ek
= 4
ac –
b2
4a
=
– 512
– 6
4– 8
= 7
2
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2]
Ord
onné
e à
l’orig
ine
(ou
vale
ur in
itial
e)64
Zéro
s
(ou
absc
isse
s à
l’orig
ine)
– b ±
b2 –
4ac
2a
= – 8
±
64 +
512
– 4 =
– 8 ±
24
– 4 =
– 4 e
t 8
Varia
tion
h =
– b
2a
= – 8
– 4
= 2
f es
t cr
oiss
ante
pou
r x
∈ ]
– ∞, 2
]f
est
décr
oiss
ante
pou
r x
∈ [
2, +
∞[
Sign
ef
est
néga
tive
pour
x ∈
]– ∞
, – 4]
∪ [
8, +
∞[
f es
t po
sitiv
e po
ur x
∈ [
– 4, 8
]
Extr
emum
Max
: f
= 7
2 A
ucun
min
imum
Équa
tion
de l’
axe
de s
ymét
riex
= 2
f 2(x)
= 2 3
x2 + 6
x –
12D
omai
neR
Imag
ek
= 4a
c –
b2
4a =
– 32
– 36
8 3
= – 5
1 2
– 51 2, +
∞
Ord
onné
e à
l’orig
ine
(ou
vale
ur in
itial
e)– 1
2
Zéro
s
(ou
absc
isse
s à
l’orig
ine)
– b ±
b2 –
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Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. C-21Intersection SN Guide A Chapitre 3
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Reproduction autorisée © Les Éditions de la Chenelière inc. C-25Intersection SN Guide A Chapitre 3
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