Résoudre des problèmes avec deux fonctions affines - Exercice 1

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COMPETENCES :
1°) Savoir résoudre des problèmes modélisés par des fonctions affines.
2°) Savoir lire et interpréter différentes valeurs graphiquement.

Deux compagnies de taxis proposent les tarifs suivants :
  • compagnie A : 2,502{,}50 € de prise en charge, puis 1,501{,}50 € par kilomètre parcouru ;
  • compagnie B : 22 € par kilomètre parcouru, sans prise en charge.
On note xx le nombre de kilomètres parcourus, et fA(x)f_A(x) et fB(x)f_B(x) les prix payés (en euros) avec chacune des compagnies.
Question 1

Exprimer fA(x)f_A(x) et fB(x)f_B(x) en fonction de xx. Quelle est la nature de chacune de ces fonctions ?

Correction
Avec la compagnie A, on paie 1,501{,}50 € pour chacun des xx kilomètres, plus 2,502{,}50 € :
fA(x)=1,5x+2,5f_A(x)=1{,}5x+2{,}5

Avec la compagnie B, on paie 22 € pour chacun des xx kilomètres :
fB(x)=2xf_B(x)=2x

fAf_A est une fonction affine (a=1,5a=1{,}5 et b=2,5b=2{,}5), et fBf_B est une fonction linéaire.
Question 2

Calculer le prix d'une course de 44 km avec chaque compagnie.

Correction
fA(4)=1,5×4+2,5f_A(4)=1{,}5\times 4+2{,}5
fA(4)=6+2,5f_A(4)=6+2{,}5
fA(4)=8,5f_A(4)=8{,}5

fB(4)=2×4f_B(4)=2\times 4
fB(4)=8f_B(4)=8

Pour 44 km, la course coûte 8,508{,}50 € avec la compagnie A et 88 € avec la compagnie B.
Question 3

Les deux fonctions sont représentées ci-dessous. Pour quelle distance les deux compagnies proposent-elles le même prix ? Lire graphiquement, puis vérifier par le calcul.

Correction
  • Les solutions de l'équation f(x)=g(x)f(x)=g(x) sont les abscisses des points d'intersection des droites représentant ff et gg.
  • Pour les calculer, on résout l'équation f(x)=g(x)f(x)=g(x).
Les deux droites se coupent au point de coordonnées (5  ;  10)\left(5\;;\;10\right).
Vérification par le calcul : il nous faut résoudre l'équation fA(x)=fB(x)f_A(x)=f_B(x), qui équivaut successivement à :
1,5x+2,5=2x1{,}5x+2{,}5=2x
1,5x+2,5−1,5x=2x−1,5x1{,}5x+2{,}5{\color{blue}-1{,}5x}=2x{\color{blue}-1{,}5x}
2,5=0,5x2{,}5=0{,}5x
2,50,5=0,5x0,5\dfrac{2{,}5}{\color{blue}0{,}5}=\dfrac{0{,}5x}{\color{blue}0{,}5}
x=5x=5

Et fB(5)=2×5=10f_B(5)=2\times 5=10. Pour une course de 55 km, les deux compagnies proposent le même prix : 1010 €.
Question 4

Pour une course de 88 km, quelle est la compagnie la plus avantageuse ? Justifier à l'aide du graphique, puis par le calcul.

Correction
Sur le graphique, pour x=8x=8, la droite de fAf_A est en dessous de celle de fBf_B : la compagnie A est la moins chère.
Par le calcul : fA(8)=1,5×8+2,5=12+2,5=14,5f_A(8)=1{,}5\times 8+2{,}5=12+2{,}5=14{,}5   \; et   \; fB(8)=2×8=16f_B(8)=2\times 8=16.
Pour 88 km, la compagnie A est la plus avantageuse : 14,5014{,}50 € au lieu de 1616 €.

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