Transformations Cubiques
1. **Énoncé du problème** : On transforme le graphique de $y = x^3$ pour obtenir le graphique de $y = 0,5(-3(x - 1))^3 + 4$. Nous devons identifier les paramètres et transformations, remplir un tableau de valeurs, et esquisser le graphique transformé.
2. **a) Paramètres et transformations** :
- La fonction de base est $y = x^3$.
- Transformation horizontale : $x$ est remplacé par $(x - 1)$, ce qui correspond à une translation horizontale de 1 unité vers la droite.
- Transformation d'échelle horizontale : multiplication de $x$ par $-3$ à l'intérieur du cube, ce qui correspond à une compression horizontale par un facteur de $\frac{1}{3}$ et une réflexion par rapport à l'axe $y$ (car le facteur est négatif).
- Transformation d'échelle verticale : multiplication par $0,5$, ce qui correspond à une compression verticale par un facteur de $0,5$.
- Translation verticale : ajout de $4$, ce qui correspond à une translation verticale de 4 unités vers le haut.
3. **b) Remplissage du tableau** :
- Points de base pour $y = x^3$ :
$(-2, -8), (-1, -1), (0, 0), (1, 1), (2, 8)$.
- Calcul de $y = (-3x)^3 = -27x^3$ :
Pour chaque $x$ :
$(-2) \to (-3 \times -2)^3 = 6^3 = 216$
$(-1) \to (-3 \times -1)^3 = 3^3 = 27$
$0 \to 0$
$1 \to (-3)^3 = -27$
$2 \to (-6)^3 = -216$
- Calcul de $y = 0,5(-3x)^3 = 0,5 \times (-27x^3) = -13,5x^3$ :
$(-2) \to 0,5 \times 216 = 108$
$(-1) \to 0,5 \times 27 = 13,5$
$0 \to 0$
$1 \to 0,5 \times (-27) = -13,5$
$2 \to 0,5 \times (-216) = -108$
- Calcul de $y = 0,5(-3(x - 1))^3 + 4$ :
Pour chaque $x$ original, calculons $x - 1$ puis la fonction :
$x = -2 \to (-3(-2 - 1))^3 = (-3(-3))^3 = 9^3 = 729$, puis $0,5 \times 729 + 4 = 364,5 + 4 = 368,5$
$x = -1 \to (-3(-1 - 1))^3 = (-3(-2))^3 = 6^3 = 216$, puis $0,5 \times 216 + 4 = 108 + 4 = 112$
$x = 0 \to (-3(0 - 1))^3 = (-3(-1))^3 = 3^3 = 27$, puis $0,5 \times 27 + 4 = 13,5 + 4 = 17,5$
$x = 1 \to (-3(1 - 1))^3 = (-3(0))^3 = 0$, puis $0,5 \times 0 + 4 = 4$
$x = 2 \to (-3(2 - 1))^3 = (-3(1))^3 = (-3)^3 = -27$, puis $0,5 \times (-27) + 4 = -13,5 + 4 = -9,5$
| $x$ | $y = x^3$ | $y = (-3x)^3$ | $y = 0,5(-3x)^3$ | $y = 0,5(-3(x - 1))^3 + 4$ |
|-----|-----------|--------------|-----------------|----------------------------|
| -2 | -8 | 216 | 108 | 368,5 |
| -1 | -1 | 27 | 13,5 | 112 |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 17,5 |
| 1 | 1 | -27 | -13,5 | 4 |
| 2 | 8 | -216 | -108 | -9,5 |
4. **c) Esquisse du graphique** :
- Le graphique de $y = 0,5(-3(x - 1))^3 + 4$ est une version compressée verticalement et horizontalement, réfléchie horizontalement, puis translatée de $1$ unité à droite et $4$ unités vers le haut du graphique de $y = x^3$.
- Les points calculés dans le tableau peuvent être utilisés pour tracer ce graphique.
**Réponse finale** :
- Paramètres : translation horizontale de 1, compression horizontale par 3, réflexion horizontale, compression verticale par 0,5, translation verticale de 4.
- Tableau rempli ci-dessus.
- Graphique esquissé selon les points transformés.