Differences Premieres 912F2F
1. **Énoncé du problème :**
Nous devons analyser plusieurs tables de valeurs pour déterminer si les fonctions sont affines ou non affines en utilisant les premières différences.
2. **Rappel :**
Une fonction est affine si les premières différences (différences successives des valeurs de $y$) sont constantes.
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### 2. Analyse des tables (première question)
**a)**
| $x$ | $y$ | Première différence |
|---|---|---|
| 0 | 5 | - |
| 1 | 6 | $6-5=1$ |
| 2 | 8 | $8-6=2$ |
| 3 | 12 | $12-8=4$ |
Les premières différences ne sont pas constantes (1, 2, 4), donc la fonction **n'est pas affine**.
**b)**
| $x$ | $y$ | Première différence |
|---|---|---|
| 3 | -4 | - |
| 4 | -1 | $-1 - (-4) = 3$ |
| 5 | 2 | $2 - (-1) = 3$ |
| 6 | 5 | $5 - 2 = 3$ |
Les premières différences sont constantes (3), donc la fonction est **affine**.
**c)**
| $x$ | $y$ | Première différence |
|---|---|---|
| -1 | 0 | - |
| 0 | 1 | $1 - 0 = 1$ |
| 1 | 2 | $2 - 1 = 1$ |
| 2 | 4 | $4 - 2 = 2$ |
Les premières différences ne sont pas constantes (1, 1, 2), donc la fonction **n'est pas affine**.
**d)**
| $x$ | $y$ | Première différence |
|---|---|---|
| -5 | 8 | - |
| -3 | 4 | $4 - 8 = -4$ |
| -1 | 0 | $0 - 4 = -4$ |
| 1 | -4 | $-4 - 0 = -4$ |
Les premières différences sont constantes (-4), donc la fonction est **affine**.
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### 3. Vitesse du parachutiste
**a) Résistance nulle**
| Temps (s) | Vitesse (m/s) | Première différence |
|---|---|---|
| 0 | 0 | - |
| 1 | 9.8 | $9.8 - 0 = 9.8$ |
| 2 | 19.6 | $19.6 - 9.8 = 9.8$ |
| 3 | 29.4 | $29.4 - 19.6 = 9.8$ |
| 4 | 39.2 | $39.2 - 29.4 = 9.8$ |
| 5 | 49.0 | $49.0 - 39.2 = 9.8$ |
Les premières différences sont constantes, donc la fonction est **affine**.
**b) Résistance de l’air**
| Temps (s) | Vitesse (m/s) | Première différence |
|---|---|---|
| 0 | 0 | - |
| 1 | 9.6 | $9.6 - 0 = 9.6$ |
| 2 | 16.6 | $16.6 - 9.6 = 7.0$ |
| 3 | 23.1 | $23.1 - 16.6 = 6.5$ |
| 4 | 30.8 | $30.8 - 23.1 = 7.7$ |
| 5 | 34.2 | $34.2 - 30.8 = 3.4$ |
Les premières différences ne sont pas constantes, donc la fonction **n'est pas affine**.
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### 4. Nombre de segments
**a)**
| Nombre de maisons | Nombre de segments | Première différence |
|---|---|---|
| 1 | 6 | - |
| 2 | 11 | $11 - 6 = 5$ |
| 3 | 15 | $15 - 11 = 4$ |
Les différences ne sont pas constantes (5, 4), mais on peut vérifier la valeur pour 4 maisons :
Si on suppose affine, on peut approximer la différence moyenne $\approx \frac{5+4}{2} = 4.5$.
Mais mieux, on peut vérifier si la fonction est affine en calculant la différence entre 15 et 6 : $15 - 6 = 9$ pour 2 pas, donc moyenne 4.5.
On peut approximer le nombre de segments pour 4 maisons :
$$15 + 4.5 = 19.5$$
Mais comme le nombre de segments doit être entier, on peut supposer 19 ou 20.
**b)**
Données manquantes, pas possible de répondre.
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### 5. Fonctions affines ou non
**a)**
| Nombre de cercles | Nombre de points d’intersection | Première différence |
|---|---|---|
| 1 | 2 | - |
| 2 | 4 | $4 - 2 = 2$ |
| 3 | 6 | $6 - 4 = 2$ |
Les premières différences sont constantes (2), donc la fonction est **affine**.
Équation : $y = 2x$.
Pour $x=7$ :
$$y = 2 \times 7 = 14$$
**b)**
| Nombre de côtés | Nombre de diagonales | Première différence |
|---|---|---|
| 4 | 2 | - |
| 5 | 5 | $5 - 2 = 3$ |
| 6 | 7 | $7 - 5 = 2$ |
Les premières différences ne sont pas constantes, donc la fonction **n'est pas affine**.
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### 6. Suite avec cure-dents
**a)** Table de valeurs (exemple hypothétique) :
| Image | Nombre de cure-dents |
|---|---|
| 1 | 3 |
| 2 | 5 |
| 3 | 7 |
**b)** Calcul des premières différences :
$5 - 3 = 2$, $7 - 5 = 2$ donc constantes, la fonction est **affine**.
**c)** Équation :
$$y = 2x + 1$$
(car pour $x=1$, $y=3$, donc $3 = 2 \times 1 + 1$)
**d)** Pour $x=10$ :
$$y = 2 \times 10 + 1 = 21$$
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### 7. Carton mouillé
**a)** Table de valeurs (hauteur $h$ de 0 à 10, largeur fixe 16 cm) :
| Hauteur (cm) | Aire (cm$^2$) |
|---|---|
| 0 | 0 |
| 1 | $16 \times 1 = 16$ |
| 2 | $16 \times 2 = 32$ |
| 3 | $16 \times 3 = 48$ |
| 4 | $16 \times 4 = 64$ |
| 5 | $16 \times 5 = 80$ |
| 6 | $16 \times 6 = 96$ |
| 7 | $16 \times 7 = 112$ |
| 8 | $16 \times 8 = 128$ |
| 9 | $16 \times 9 = 144$ |
| 10 | $16 \times 10 = 160$ |
**b)** Les premières différences sont constantes (16), donc la fonction est **affine**.
**c)** Pour une hauteur mouillée de 50 cm :
$$\text{Aire} = 16 \times 50 = 800$$
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**Résumé :**
- Fonctions affines ont des premières différences constantes.
- Équations affines sont de la forme $y = mx + b$.
- Extrapolation se fait en remplaçant $x$ par la valeur souhaitée.