Brevet de maths 2027 · Organisation et gestion de données, fonctions

Fonction affine et fonction linéaire : coefficient directeur, représentation graphique (3e, brevet)

Une fonction affine s’écrit f(x)=ax+bf(x) = ax + b ; une fonction linéaire s’écrit f(x)=axf(x) = ax, c’est une fonction affine avec b=0b = 0. La représentation graphique d’une fonction affine est une droite : bb est l’ordonnée à l’origine, aa le coefficient directeur. Voici comment les reconnaître, les tracer, trouver leur expression, et comment le brevet les utilise pour comparer des tarifs.

  • 3e
  • brevet

L’essentiel

à connaître par cœur
Une fonction affine est une fonction de la forme f(x)=ax+bf(x) = ax + b, où aa et bb sont deux nombres. Une fonction linéaire est une fonction de la forme f(x)=axf(x) = ax : c’est une fonction affine particulière, avec b=0b = 0. Quand a=0a = 0, la fonction f(x)=bf(x) = b est constante, et c’est aussi une fonction affine.
La représentation graphique d’une fonction affine est une droite. Elle coupe l’axe des ordonnées au point de coordonnées (0;b)(0 ; b), car f(0)=bf(0) = b : on appelle bb l’ordonnée à l’origine. La droite d’une fonction linéaire passe par l’origine du repère.
Le nombre aa est le coefficient directeur : quand xx augmente de 11, f(x)f(x) augmente de aa, ou diminue si aa est négatif. Sur le graphique, la droite de f(x)=2x−1f(x) = 2x - 1 coupe l’axe des ordonnées en −1-1 et monte de 22 carreaux quand on avance d’un carreau ; celle de h(x)=0,5xh(x) = 0{,}5x passe par l’origine et monte d’un demi-carreau par carreau.
On calcule le coefficient directeur à partir de deux valeurs : la variation des images divisée par la variation des xx.
a=a ={}f(x2)−f(x1)x2−x1 \frac{f(x_2) - f(x_1)}{x_2 - x_1}
Par exemple, si f(1)=4f(1) = 4 et f(3)=10f(3) = 10, alors a=a ={}10−43−1= \frac{10 - 4}{3 - 1} ={}3 3, puis b=b ={}f(1)−3×1= f(1) - 3 \times 1 ={}1 1 : f(x)=3x+1f(x) = 3x + 1.
Une fonction linéaire modélise une situation de proportionnalité : f(x)=axf(x) = ax multiplie toujours par le même nombre aa, le coefficient de proportionnalité. Une fonction affine qui n’est pas linéaire modélise, par exemple, un tarif avec un abonnement : bb est le prix fixe, aa le prix de chaque unité.
xy011+1+2fh

La méthode, pas à pas

dans l’ordre
  1. 1.Reconnais la forme

    Développe et réduis l’expression si besoin. Si elle s’écrit ax+bax + b, la fonction est affine ; si b=0b = 0, elle est linéaire. Un x2x^2, ou un xx au dénominateur, et elle n’est ni l’une ni l’autre.
  2. 2.Lis aa et bb

    Dans f(x)=−2x+5f(x) = -2x + 5, le coefficient directeur est a=−2a = -2 et l’ordonnée à l’origine b=5b = 5 : la droite coupe l’axe des ordonnées en 55 et descend de 22 quand xx augmente de 11.
  3. 3.Pour tracer, calcule deux points

    Deux points suffisent pour une droite : souvent x=0x = 0, qui donne (0;b)(0 ; b), et une autre valeur choisie pour tomber dans le repère. Un troisième point sert de vérification. Pour une fonction linéaire, l’origine est l’un des points.
  4. 4.Pour trouver l’expression, calcule aa puis bb

    Avec deux valeurs f(x1)f(x_1) et f(x2)f(x_2), calcule a=a ={}f(x2)−f(x1)x2−x1 \frac{f(x_2) - f(x_1)}{x_2 - x_1}, puis bb en remplaçant dans f(x1)=ax1+bf(x_1) = a x_1 + b. Vérifie avec la seconde valeur.
  5. 5.Pour comparer deux tarifs, résous f(x)=g(x)f(x) = g(x)

    Le point d’intersection des deux droites donne le nombre pour lequel les deux tarifs coûtent autant ; de part et d’autre, le tarif le plus avantageux est celui dont la droite est la plus basse.

La rédaction attendue

La fonction ff est de la forme x⟼ax+bx \longmapsto ax + b avec a=75a = 75 et b=22 400b = 22\,400 : c’est une fonction affine.
Elle n’est pas linéaire, car f(0)=f(0) ={}22 400≠0 22\,400 \neq 0 : sa représentation graphique ne passe pas par l’origine.
La fonction gg est de la forme x⟼axx \longmapsto ax avec a=425a = 425 : c’est une fonction linéaire, la dépense est proportionnelle au nombre de mois.
En partie 2, la clarté du raisonnement et la rédaction comptent pour 22 points sur l’ensemble de la partie.

En partie 2, 2 points sur 20 récompensent la maîtrise de la langue : écris des phrases, cite la propriété, conclus.

Exemples corrigés

Cherche d’abord, puis compare avec la correction. Chaque nombre a été recalculé.
  1. 1.Tracer la représentation graphique d’une fonction affine

    Trace la représentation graphique de la fonction ff définie par f(x)=2x−3f(x) = 2x - 3.
    xy011(3 ; 3)(0 ; −3)
  2. 2.Trouver l’expression d’une fonction affine à partir de deux valeurs

    ff est une fonction affine telle que f(−1)=7f(-1) = 7 et f(3)=−1f(3) = -1. Détermine l’expression de f(x)f(x).
  3. 3.Reconnaître une fonction affine ou linéaire

    Parmi les fonctions k(x)=2(x−3)+5k(x) = 2(x - 3) + 5, m(x)=4−xm(x) = 4 - x, n(x)=3x2n(x) = 3x^2 et p(x)=−4xp(x) = -4x, lesquelles sont affines ? lesquelles sont linéaires ?

Au brevet, ça tombe comment ?

source : éduscol

Partie 1 — automatismes, sans calculatrice

Ce que dit la liste d’automatismes d’éduscol (octobre 2025)
  • « Exploiter un graphique représentant la dépendance de deux grandeurs pour lire et interpréter différentes valeurs sur l’axe des abscisses ou l’axe des ordonnées. »
Dans la partie 1, en 2020 minutes et sans calculatrice, les fonctions affines arrivent surtout par un graphique : lire une valeur sur l’axe des abscisses ou sur l’axe des ordonnées, reconnaître une droite qui passe par l’origine. Savoir de tête que la droite de f(x)=ax+bf(x) = ax + b coupe l’axe des ordonnées en bb fait gagner du temps.

Partie 2 — raisonnement et résolution de problèmes

Dans la partie 2, les fonctions affines et linéaires servent à modéliser : un tarif avec abonnement, une consommation, un remplissage. On demande d’écrire l’expression, de dire si la fonction est linéaire, d’associer chaque droite à sa fonction, de tracer une représentation graphique, puis de comparer deux offres par lecture graphique ou par le calcul.
Justifie chaque association : « cette droite passe par l’origine, c’est la fonction linéaire », « celle-ci coupe l’axe des ordonnées en 6060, c’est g(x)=10x+60g(x) = 10x + 60 ».

Dans les 30 sujets de 2022 à 2025 (série générale, sessions normales et de remplacement) : environ 8 sujets. Un décompte du site, approximatif.

Dans les sujets au format 2027 publiés par le ministère

  • Sujet de référence n° 01 (ministère, septembre 2026) · Partie 2, exercice 2Trois tarifs de bateau : associer les courbes C1C_1 et C2C_2 à la fonction affine g(x)=10x+60g(x) = 10x + 60 et à un autre tarif, puis tracer la fonction linéaire x⟼25xx \longmapsto 25x.
  • Sujet zéro A (ministère, décembre 2025) · Partie 2, exercice 3Les fonctions x⟼4x+3x \longmapsto 4x + 3 et x⟼6xx \longmapsto 6x : laquelle est une situation de proportionnalité, quelle droite représente chacune, où se coupent-elles ?
  • Sujet zéro B (ministère, décembre 2025) · Partie 2, exercice 3La masse d’un paquet de lessive, f(x)=1,5x+200f(x) = 1{,}5x + 200 : représenter la fonction affine ff dans un repère, puis s’en servir.
Une vraie question du brevet, corrigée

Brevet 2025, Métropole, exercice 5 · partie B, questions 4 et 5

Sujet de l’ancien format : 100 points en cinq exercices, calculatrice autorisée sur tout le sujet. Les questions restent typiques du brevet 2027.

Un garage propose 2 options au client :
Option Achat : prix d’achat de la voiture 22 400 €. Assurance obligatoire 75 € par mois.
Option Location : 425 € par mois, assurance comprise.
L’objectif de cet exercice est de comparer ces deux options.
[…]
Partie B
On souhaite maintenant modéliser les deux options précédentes par des fonctions.
On note xx la durée écoulée en mois depuis la livraison de la voiture.
La fonction gg, permettant de calculer la dépense correspondant à l’option Location, peut s’écrire sous la forme : g(x)=425xg(x) = 425x.
4. Déterminer l’expression de f(x)f(x) permettant de calculer la dépense correspondant à l’option Achat.
5. Sur le graphique de la page 8, on a tracé les courbes représentatives CfC_f et CgC_g des fonctions ff et gg.
Par lecture graphique, déterminer à partir de combien de mois, l’option Achat est la plus avantageuse.
102030405060708090100110120500010000150002000025000300003500040000450000MoisDépense (€)CfCg

Source : ministère de l’Éducation nationale – éduscol, DNB 2025, Métropole, exercice 5 (Licence Ouverte / etalab-2.0) · Le sujet original sur éduscol (PDF)

Teste-toi

vérifie tout de suite
Réponds, puis vérifie : la correction s’affiche aussitôt, avec l’explication.

Question 1. (0–0,5)

ff est une fonction linéaire telle que f(4)=4,8f(4) = 4{,}8. Calcule f(3)f(3).

Exercice du site, dans le format de la partie 1 — corrigé Kleksa.

Question 2. (0–1)

Soit gg la fonction définie par g(x)=−4x+15g(x) = -4x + 15. Quel est l’antécédent de −17-17 par la fonction gg ?

Exercice du site, dans le format de la partie 1 — corrigé Kleksa.

Question 3. (0–1)

ff est une fonction affine telle que f(1)=8f(1) = 8 et f(4)=17f(4) = 17. Donne l’expression de f(x)f(x).

Difficile de taper une fraction, une racine ou une puissance ? Appuyez sur le crayon à côté de la case et écrivez la réponse à la main.

Vous pouvez aussi écrire la réponse sur une feuille et la photographier : appuyez sur l’appareil photo à côté de la case.

Pour écrire : une puissance x^2 ou x², un produit 3x ou 3*x, un quotient (x + 1)/2, un exposant de plusieurs symboles entre parenthèses, e^(-0,4t) ; ln(x), √x ou sqrt(x), pi pour π.

Exercice du site, dans le format de la partie 1 — corrigé Kleksa.

Plus d’exercices sur ce chapitre : fais le sujet de référence n° 01 en entier, gratuit

Exercice type brevet

Un exercice de partie 2 écrit par nous, au format du brevet 2027 : cherche chaque question, puis compare avec notre corrigé et notre barème.

La salle d’escalade (5 pts)

Une salle d’escalade propose deux tarifs : • tarif A : 12 € la séance ; • tarif B : un abonnement annuel de 40 €, puis 7 € la séance. Les droites (d₁) et (d₂) du graphique ci-dessous représentent le prix payé, en euros, en fonction du nombre de séances, pour ces deux tarifs.
  1. Question 1(1 pt)

    Calcule le prix payé pour 5 séances avec chacun des deux tarifs.
    24681012204060801001201401600Nombre de séancesPrix (€)(d₁)(d₂)
  2. Question 2(1,5 pts)

    On note xx le nombre de séances, f(x)f(x) le prix payé en euros avec le tarif A et g(x)g(x) le prix payé avec le tarif B. Exprime f(x)f(x) et g(x)g(x) en fonction de xx, puis indique laquelle de ces deux fonctions est linéaire. Justifie. Présente ta démarche avec un vocabulaire mathématique adapté et des phrases claires et précises.
    24681012204060801001201401600Nombre de séancesPrix (€)(d₁)(d₂)
  3. Question 3(1 pt)

    Associe chaque droite du graphique au tarif qu’elle représente. Justifie.
    24681012204060801001201401600Nombre de séancesPrix (€)(d₁)(d₂)
  4. Question 4(1,5 pts)

    À partir de combien de séances le tarif B est-il plus avantageux que le tarif A ? Justifie par un calcul. Présente ta démarche avec un vocabulaire mathématique adapté et des phrases claires et précises.
    24681012204060801001201401600Nombre de séancesPrix (€)(d₁)(d₂)

Les erreurs fréquentes

à ne pas faire
  • Croire que toute droite représente une fonction linéaire. Seule une droite qui passe par l’origine en représente une ; la droite de f(x)=f(x) ={}75x+22 400 75x + 22\,400 coupe l’axe des ordonnées en 22 40022\,400, et la fonction est affine, pas linéaire.
  • Calculer le coefficient directeur à l’envers. On divise la variation des images par la variation des xx : f(x2)−f(x1)x2−x1\frac{f(x_2) - f(x_1)}{x_2 - x_1}, et non l’inverse.
  • Confondre aa et bb. Dans f(x)=−2x+5f(x) = -2x + 5, l’ordonnée à l’origine est 55, pas −2-2 ; le coefficient directeur est le nombre qui multiplie xx.
  • Lire l’ordonnée à l’origine sur le mauvais axe. Elle se lit là où la droite coupe l’axe des ordonnées, l’axe vertical, au point d’abscisse 00.
  • Croire qu’une fonction linéaire n’est pas affine. Une fonction linéaire est une fonction affine particulière, avec b=0b = 0 : p(x)=−4xp(x) = -4x est à la fois linéaire et affine.

À savoir par cœur

  • Fonction affine : f(x)=ax+bf(x) = ax + b. Fonction linéaire : f(x)=axf(x) = ax, une fonction affine avec b=0b = 0.
  • Représentation graphique : une droite ; pour une fonction linéaire, une droite qui passe par l’origine.
  • bb : l’ordonnée à l’origine, f(0)=bf(0) = b. aa : le coefficient directeur, ce que gagne f(x)f(x) quand xx augmente de 11.
  • Coefficient directeur : a=a ={}f(x2)−f(x1)x2−x1 \frac{f(x_2) - f(x_1)}{x_2 - x_1}.
  • Une fonction linéaire modélise une situation de proportionnalité, de coefficient aa.

Questions fréquentes

  1. 1.Quelle est la différence entre une fonction affine et une fonction linéaire ?+
    Rép. :Une fonction affine s’écrit f(x)=ax+bf(x) = ax + b, une fonction linéaire f(x)=axf(x) = ax. La fonction linéaire est donc une fonction affine particulière, avec b=0b = 0. Sur un graphique, les deux sont des droites, mais seule celle d’une fonction linéaire passe par l’origine du repère.
  2. 2.Quelle est la formule d’une fonction affine ?+
    Rép. :Une fonction affine s’écrit f(x)=ax+bf(x) = ax + b, où aa est le coefficient directeur et bb l’ordonnée à l’origine. Par exemple, f(x)=3x+1f(x) = 3x + 1 a pour coefficient directeur 33 et pour ordonnée à l’origine 11 : f(0)=1f(0) = 1, f(1)=4f(1) = 4, f(2)=7f(2) = 7.
  3. 3.Comment calculer le coefficient directeur ?+
    Rép. :On prend deux valeurs de la fonction et on divise la variation des images par la variation des xx : a=a ={}f(x2)−f(x1)x2−x1 \frac{f(x_2) - f(x_1)}{x_2 - x_1}. Si f(1)=4f(1) = 4 et f(3)=10f(3) = 10, alors a=a ={}10−43−1= \frac{10 - 4}{3 - 1} ={}3 3. Sur un graphique où un carreau vaut une unité sur chaque axe, c’est le nombre de carreaux dont la droite monte quand on avance d’un carreau.
  4. 4.Qu’est-ce que l’ordonnée à l’origine ?+
    Rép. :C’est le nombre bb de f(x)=ax+bf(x) = ax + b, c’est-à-dire l’image de 00 : f(0)=bf(0) = b. Sur le graphique, c’est l’ordonnée du point où la droite coupe l’axe des ordonnées. Pour une fonction linéaire, l’ordonnée à l’origine vaut 00.
  5. 5.Comment tracer la représentation graphique d’une fonction affine ?+
    Rép. :On calcule les images de deux nombres, souvent 00 et un nombre bien choisi, on place les deux points et on trace la droite qui les relie. Pour f(x)=2x−3f(x) = 2x - 3 : f(0)=−3f(0) = -3 et f(3)=3f(3) = 3, donc la droite passe par (0;−3)(0 ; -3) et (3;3)(3 ; 3). Un troisième point sert à vérifier.
  6. 6.Comment trouver l’expression d’une fonction linéaire ?+
    Rép. :Une seule valeur suffit. Si hh est linéaire et h(6)=9h(6) = 9, alors h(x)=axh(x) = ax avec 6a=96a = 9, donc a=1,5a = 1{,}5 et h(x)=1,5xh(x) = 1{,}5x. On en déduit par exemple h(10)=15h(10) = 15 et h(−4)=−6h(-4) = -6.
  7. 7.Une fonction constante est-elle une fonction affine ?+
    Rép. :Oui : une fonction constante, comme f(x)=4f(x) = 4, s’écrit f(x)=0×x+4f(x) = 0 \times x + 4. C’est une fonction affine avec a=0a = 0 et b=4b = 4. Sa représentation graphique est une droite parallèle à l’axe des abscisses, qui coupe l’axe des ordonnées en 44.
  8. 8.Quel est le lien entre fonction linéaire et proportionnalité ?+
    Rép. :Une situation de proportionnalité se modélise par une fonction linéaire f(x)=axf(x) = ax : le coefficient aa est le coefficient de proportionnalité. Un tarif de 425425 € par mois donne g(x)=425xg(x) = 425x, linéaire ; un tarif avec un prix fixe donne une fonction affine qui n’est pas linéaire.

Dernier exercice.

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