Exercice 34

Soit \(f(x) = ax + b\) une fonction affine. Sachant que \(f(2) = 7\) et \(f(5) = 16\), déterminer \(a\) et \(b\).

Réponse

À partir de \[f(2)=7,\ f(5)=16\] on trouve \[a=3\quad\text{et}\quad b=1\.\]

Corrigé détaillé

Contexte et objectifs

Nous avons une fonction affine de la forme

\[f(x)=a\,x+b\]

et on connaît deux valeurs de cette fonction :

L’objectif est de déterminer les paramètres \(a\) (la pente) et \(b\) (l’ordonnée à l’origine) de la fonction.

Étape 1 : Exprimer les deux valeurs connues

  1. Pour \(x=2\), on a : \[ f(2)=a\times 2 + b=7 \]
  2. Pour \(x=5\), on a : \[ f(5)=a\times 5 + b=16 \]

Ces deux relations traduisent simplement la définition de la fonction affine appliquée aux abscisses 2 et 5.

Étape 2 : Isoler la pente \(a\)

Pour trouver \(a\), on soustrait la première relation de la deuxième :

\[ \bigl(a\times 5 + b\bigr) - \bigl(a\times 2 + b\bigr) = 16 - 7 \]

En développant et en simplifiant :

\[ 5a + b - 2a - b = 9 \]

Les termes en \(b\) se suppriment, ce qui donne :

\[ 3a = 9 \]

On en déduit immédiatement :

\[ a = \frac{9}{3} = 3 \]

Étape 3 : Déterminer l’ordonnée à l’origine \(b\)

On remplace maintenant \(a=3\) dans l’une des deux relations initiales. Par exemple dans \(f(2)=7\) :

\[ 3\times 2 + b = 7 \]

D’où :

\[ 6 + b = 7 \quad\Longrightarrow\quad b = 7 - 6 = 1 \]

Conclusion

Les paramètres de la fonction sont :

\[ a = 3 \quad\text{et}\quad b = 1 \]

Ainsi, la fonction affine recherchée s’écrit :

\[ f(x)=3x+1 \]

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