Opérations sur les fonctions

Égalité de deux fonctions

Deux fonctions f et g d'ensembles de définition respectifs Df et Dg sont égales si :

  • Df = Dg et
  • Pour tout réel x de Df , f(x) = g(x)

On note alors f = g

Opérations sur les fonctions

Soit f et g, 2 fonctions d'ensembles de définition respectifs Df et Dg tels que Df Dg
( intersection non vide )

Somme de deux fonctions

Par définition la fonction qui à tout réel x de Df Dg associe le réel f(x) + g(x) est appelée la somme des fonctions f et g et est notée f + g :

Pour tout réel x de Df Dg

(f + g)(x) = f(x) + g(x)

ensemble de définition d'une somme de fonction
Propriété sens de variation : la somme de deux fonctions croissantes ( respectivement décroissantes ) sur un intervalle I est une fonction croissante sur cet intervalle ( respectivement décroissante )

Produit d'une fonction par un nombre réel k

Par définition la fonction qui à tout réel x de Df associe le réel k f(x) est produit de la fonction f par le réel k et est notée k f :

Pour tout réel x de Df

( k f )(x) = k f(x)

Propriété sens de variation :
Si k > 0 les fonctions f et kf ont le même sens de variation
Si k < 0 les fonctions f et kf ont des sens de variation contraire

Remarque : pour k = -1, la courbe représentative de de -f est obtenue à partir de la courbe représentative de f par la réflexion d'axe l'axe des abscisses.
De la même façon on définie :
le produit de deux fonctions f et g comme étant la fonction qui à tout réel x de Df Dg associe le réel f(x) g(x) que l'on note f g : Pour tout réel x de Df Dg (f g)(x) = f(x) g(x)
(ensemble de définition d'un produit de fonctions)
l'inverse d'une fonction g comme étant la fonction qui à tout réel x de Dg tel que g(x) 0 associe le réel 1/g(x) que l'on note 1/g
le quotient de deux fonctions f par g comme étant la fonction qui à tout réel x de Df Dg tel que g(x) 0 associe le réel f(x)/g(x) que l'on note f/g.
( ensemble de définition d'un quotient de fonctions)
Composée de deux fonctions f suivie de g notée : g o f
La fonction g o f ( fonction composée de f suivie de g )la fonction fabriquée de la manière suivante :
  • si f(x) ∈ Dg , on dit que (g o f ) (x) = g(f(x))
  • si f(x) Dg , x n'a pas d'image par g o f

Exemple , si f définie sur par f(x) = x2 - 1 et g définie sur [0 ; +∞[ par g(x) = alors g o f est définie sur ]-∞; -1] [1 ; +∞[ ( il faut que f(x) ∈ [0 ; +∞[ ) par g o f (x) = g(f(x)) =

Inversement si h est définie sur ]-∞; -1] [1 ; +∞[ par h(x) =
on peut décomposer en h en g o f avec les définitions précédentes.

(ensemble de définition d'une composée de fonctions )

Exemple de construction de courbe de fonction de type
  1. x f(x) + k
  2. x f(x + k)
  3. x f(k x)
  4. x |f(x)|
  5. x f(|x|)
  6. x k f(x)