Enseignement scientifique 1re

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Thème 1 : Une longue histoire de la matière
Ch. 1
Les éléments chimiques
Ch. 2
Des édifices ordonnés : les cristaux
Ch. 3
Une structure complexe : la cellule
Thème 2 : Le Soleil, notre source d'énergie
Ch. 4
Le rayonnement solaire
Ch. 5
Le bilan radiatif terrestre
Ch. 6
Énergie solaire et photosynthèse
Ch. 7
Le bilan thermique du corps humain
Thème 3 : La Terre, un astre singulier
Ch. 8
La forme de la Terre
Ch. 9
L'histoire de l’âge de la Terre
Ch. 10
La Terre dans l’Univers
Thème 4 : Son et musique, porteurs d'information
Ch. 11
Le son, phénomène vibratoire
Ch. 12
Musique et nombres
Ch. 13
Le son, une information à coder
Ch. 14
Entendre la musique
Projet Experimental et Numérique
Annexes
Livret maths 2

Graphiques

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Point de cours 1
Lecture et construction

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Définition

Définir une fonction f sur un ensemble de réels \text{D} consiste à associer à chaque réel x \in \text{D} un unique réel y.
Pour signifier que y est le réel associé à x par la fonction f, on note : y=f(x).
On note cette correspondance :
\begin{aligned} f : \text{D} & \rightarrow \quad \mathbb{R} \\ x & \mapsto f(x) \end{aligned}

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Définition

Il y a plusieurs modes de définition d'une fonction f permettant d'associer à un réel x de l'ensemble de définition \text{D}, son image y. Par exemple, avec une courbe : la courbe représentative d'une fonction f est l'ensemble des points \mathrm{A}(x\;;\; y), tels que y=f(x).

Lecture et construction
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Exercices

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1
Lecture d'un graphique.

f est la fonction dont la représentation graphique est la suivante.

Lecture d'un graphique
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a. Complétez le tableau de valeurs suivant par lecture graphique.

x - 4
- 1,5
0
f(x)
3
0 - 1

b. Complétez les phrases suivantes.
  • 0 est l'
    de - 1 par f.
  • 3 est lʼ
    de
    par f.
  • 2 semble avoir
    antécédents par f.
  • - 4 est un
    de 2 par f.
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2
Exploitez une courbe représentative.

On a représenté une fonction f en fonction de t.

Exploitez une courbe représentative
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Estimez :
a. f(2) ;

b. l'image de 3 par f ;

c. par combien on multiplie f(3) pour obtenir f(4).

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3
Lecture d'antécédents.

On a représenté une fonction f en fonction de t.

Lecture d'antécédents
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Estimez :
a. le nombre qui a pour image 30 ;

b. l'antécédent de 10 ;
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4
Exploiter une courbe représentative.

On a représenté une fonction f en fonction de x.

Exploiter une courbe représentative
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Estimez :
a. l'image de 0 ;

b. l'antécédent de 30 ;

c. la solution de f(t)= 15 ;

d. t tel que f(t)= 2 \times f(2).
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5
Demi-vie.

On a représenté une masse de matière (en g) en fonction du temps (en milliers d'années).

Demi-vie
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Estimez :
a. la quantité initiale de matière ;

b. au bout de combien d'années reste-t-il 50 g de matière ?

c. en combien de temps la quantité de matière passe de 40 g à 20 g.
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6
Carbone 14.

On a représenté la proportion d'atomes de carbone 14 dans un extrait de matière, en fonction du temps t en années.

Carbone 14.
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Estimez :
a. la proportion initiale d'atomes de carbone 14 ;

b. la durée au bout de laquelle la proportion de carbone 14 aura diminué de moitié ;

c. la durée au bout de laquelle cette proportion aura de nouveau diminué de moitié.
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7
Lecture d'une amplitude

La courbe suivante représente une amplitude en fonction du temps t en secondes.

Lecture d'une amplitude.
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a. Combien vaut l'amplitude au bout de 4 secondes ?

b. Pour quelle(s) valeur(s) de t l'amplitude est-elle maximale ? Minimale ?
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8
Lecture d'une période.

La courbe suivante représente une amplitude en fonction du temps t en secondes.

Lecture d'une période
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Quelle est la durée en secondes séparant deux points de la courbe de même amplitude ?
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9
Tracer une courbe.

En vous aidant de la calculatrice, tracez la fonction f(t)=5 \times \sin (2 t+100) dans un repère à l'échelle adaptée. La calculatrice étant configurée en degrés.
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10
Tracer une courbe.

Pour chacune des fonctions suivantes.
  • f : x \mapsto 0\text{,}25 x
  • g : x \mapsto \dfrac{4}{5} x-\dfrac{1}{5}
  • h : x \mapsto 2 x^{2}-1
  • p : x \mapsto x^{2}-3 x+4

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a. Complétez le tableau suivant.

x - 3 - 2 - 1 0 1 234
f(x)
g(x)
h(x)
p(x)


b. Tracez une représentation graphique de la fonction.
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c. Dans quels cas auriez-vous pu la tracer avec moins de points ?
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Point de cours 2
Calcul de coefficient directeur

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Définition

  • Une fonction f est dite affine s'il existe deux nombres m et p tel que pour tout x \in \mathbb{R}, f(x)=m x+p.
  • Les nombres m et p sont respectivement appelés le coefficient directeur et l'ordonnée à l'origine de f.
  • Soit f, une fonction affine définie pour tout x \in \mathbb{R} par f(x)=m x+p. Pour représenter f, il suffit de placer deux points \mathrm{A}\left(x_{\mathrm{A}}\,;\, y_{\mathrm{A}}\right) et \mathrm{B}\left(x_{\mathrm{B}}\,;\, y_{\mathrm{B}}\right) avec y_{\mathrm{A}}=m x_{\mathrm{A}}+p et y_{\mathrm{B}}=m x_{\mathrm{B}}+p.
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Exemple

f(x)=-\dfrac{3}{4} x+5

x 0 4
f(x) 5 2

Le point d'intersection de l'axe des ordonnées et de la droite est le point de coordonnées (0 ; 5) d'où p = 5. Depuis ce point, on se décale de 4 unités vers la droite, puis on descend de 3 unités pour retrouver la droite : d'où m=\dfrac{-3}{4}.

Calcul de coefficient directeur
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Exercices

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11
Fonctions affines.

Déterminez le coefficient directeur et lʼordonnée à lʼorigine de ces droites.

Fonctions affines
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12
Identifier une droite.

Soit f : x \mapsto-3 x+\dfrac{5}{2} et g : x \mapsto \dfrac{1}{4} x+4.
Identifiez les droites représentatives de f et de g parmi ces droites.
Fonctions affines
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13
Coefficients directeurs.

Dans chaque cas, déterminez le coefficient directeur de la droite (\mathrm{AB}).

a. \mathrm{A}(1\,;\,1) et \mathrm{B}(-5\,;\, 0).

b. \mathrm{A}(-0\text{,}5\,;\,3) et \mathrm{B}(0\text{,}5\,;\, -2).

c. \text{A}\left(-\dfrac{2}{3}\,;\, \dfrac{1}{4}\right) et \mathrm{B}\left(\dfrac{1}{3}\, ;\, 1\text{,}25\right)
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14
Équations de droites.

Associez à chaque équation la droite correspondante.

a. y=x-2

b. y=2-x

c. y=x+2

Équations de
droites
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15
Paramètres d'une fonction affine.

Les croix bleues appartiennent à une droite d'équation y = mx + p.

Paramètres d'une fonction affine
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a. Avec les indications de la figure, proposez des calculs pour déterminer m.

b. Quelle est l'ordonnée du point d'abscisse 5 ?
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