Tronc Commun 1ère Bac

Opérations sur les fonctions

Somme, produit, quotient, composée

On peut ajouter, multiplier, diviser et composer des fonctions. Les trois premières opérations se lisent point par point : à chaque abscisse, on combine les deux ordonnées. La composée fonctionne autrement, en chaîne, et c'est cette différence que la figure rend visible.

Définition

\[ (f+g)(x) = f(x) + g(x), \qquad (g \circ f)(x) = g\big(f(x)\big) \]

L'essentiel

Somme
\((f+g)(x) = f(x) + g(x)\)
Produit
\((fg)(x) = f(x) \times g(x)\)
Quotient
\(\left(\dfrac{f}{g}\right)(x) = \dfrac{f(x)}{g(x)}\), \(g(x) \neq 0\)
Composée
\((g \circ f)(x) = g\big(f(x)\big)\)
Domaine
L'intersection des domaines, privée des zéros du dénominateur

Ce qu'il faut retenir

  • Pour la somme et le produit, on travaille verticalement : à une même abscisse, on combine les deux ordonnées.
  • Pour la composée, on travaille en chaîne : \(x\) entre dans \(f\), le résultat entre dans \(g\). L'ordre compte.
  • Le quotient perd les points où le dénominateur s'annule, et y présente en général une asymptote verticale.
  • Une somme de deux fonctions croissantes est croissante, mais un produit de deux fonctions croissantes ne l'est pas toujours.

Les pièges classiques

  • Écrire \(g \circ f = f \circ g\). La composition n'est pas commutative, sauf cas particuliers.
  • Oublier de restreindre le domaine du quotient en excluant les zéros du dénominateur.
  • Confondre \((fg)(x)\), qui est un produit, et \((g\circ f)(x)\), qui est une composée.
  • Pour \(g \circ f\), vérifier que \(f(x)\) appartient bien au domaine de \(g\), sans quoi la composée n'existe pas.