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Comment trouver l'ordonnée à l'origine et les racines d'une fonction ?

Réponse rapide

L'ordonnée à l'origine est f(0), là où la courbe coupe l'axe des ordonnées. Les racines sont les solutions de f(x) = 0. Pour f(x) = 2x − 6 : ordonnée à l'origine −6, racine 3.

12–16 ansCollège et lycée

En une phrase

L'ordonnée à l'origine est la valeur f(0), là où la courbe coupe l'axe des ordonnées, et les racines (ou zéros) d'une fonction sont les abscisses des points où la courbe coupe l'axe des abscisses.

Explication

Trace une courbe dans un repère. En passant, elle coupe en général les deux axes. Ces points d'intersection avec les axes sont souvent les premiers qu'on place pour tracer une fonction.

  • carte
  • règle
  • crayon
Deux points d'intersection, deux calculs simples : d'abord x = 0, puis y = 0.

Tout repose sur une idée : les points de l'axe des ordonnées ont pour abscisse 0, et les points de l'axe des abscisses ont pour ordonnée 0. Donc :

  • Ordonnée à l'origine : on calcule f(0). Le point d'intersection est (0 ; f(0)).
  • Racines : on résout f(x) = 0. Chaque solution x donne un point (x ; 0).

Fonctions affines et droites. Pour une fonction affine f(x) = ax + b, le nombre b est l'ordonnée à l'origine et a est le coefficient directeur. Au lycée, on écrit souvent l'équation réduite d'une droite y = mx + p : c'est alors p, l'ordonnée à l'origine. La racine s'obtient en résolvant ax + b = 0 : x = −b/a (si a ≠ 0). Pour f(x) = 2x − 6 : ordonnée à l'origine −6, point (0 ; −6) ; racine 6/2 = 3, point (3 ; 0).

Si la droite est donnée sous forme cartésienne, comme 2x + 3y = 12, on « cache » une lettre à la fois : x = 0 donne 3y = 12, soit (0 ; 4) ; y = 0 donne 2x = 12, soit (6 ; 0). Deux cas particuliers : une droite horizontale comme y = 4 ne coupe jamais l'axe des abscisses, et une droite verticale comme x = 3 ne coupe jamais l'axe des ordonnées (ce n'est pas la courbe d'une fonction).

Fonctions du second degré. Pour f(x) = ax² + bx + c, l'ordonnée à l'origine est toujours c. Les racines sont les solutions de ax² + bx + c = 0, qu'on trouve en factorisant, avec la forme canonique ou avec le discriminant Δ. Une parabole a deux, une ou aucune racine réelle. Avec la forme canonique f(x) = a(x − α)² + β, on résout directement : pour f(x) = (x − 1)² − 9, (x − 1)² = 9, x − 1 = ±3, donc x = 4 ou x = −2.

Autres fonctions. La règle est la même. Pour une fonction rationnelle comme f(x) = (x − 2)/(x + 1), les racines sont les valeurs qui annulent le numérateur sans annuler le dénominateur : ici x = 2. Une fonction peut avoir beaucoup de racines, mais une seule ordonnée à l'origine au plus, car 0 a au plus une image.

Ce que ça veut dire. Dans un problème concret, l'ordonnée à l'origine est souvent la valeur de départ : la prise en charge d'un taxi, l'argent de départ sur un compte, une batterie pleine. Une racine indique souvent le moment où quelque chose s'épuise ou touche le sol : une cuve vide, un ballon qui retombe.

Exemples

Fonction Ordonnée à l'origine (x = 0) Racine(s) (f(x) = 0)
y = 2x − 6 (0 ; −6) 2x = 6 : (3 ; 0)
y = −3x + 9 (0 ; 9) 3x = 9 : (3 ; 0)
2x + 5y = 10 5y = 10 : (0 ; 2) 2x = 10 : (5 ; 0)
y = 4 (0 ; 4) aucune (droite horizontale)
y = x² − x − 6 (0 ; −6) (x − 3)(x + 2) = 0 : (3 ; 0) et (−2 ; 0)
y = (x − 1)² − 9 1 − 9 = −8 : (0 ; −8) x − 1 = ±3 : (4 ; 0) et (−2 ; 0)
y = (x − 2)/(x + 1) −2/1 : (0 ; −2) numérateur nul en x = 2 : (2 ; 0)

Exemple corrigé : une droite passe par A(1 ; 5) et B(3 ; 9). Trouve son ordonnée à l'origine et sa racine. Le coefficient directeur est (9 − 5)/(3 − 1) = 4/2 = 2, donc y = 2x + p. Avec A : 5 = 2 + p, donc p = 3 et l'ordonnée à l'origine est 3, point (0 ; 3). Puis 2x + 3 = 0 donne x = −1,5 : la droite coupe l'axe des abscisses en (−1,5 ; 0).

Erreurs fréquentes

  • Inverser le zéro. Un point de l'axe des abscisses a une ordonnée nulle : c'est (3 ; 0), pas (0 ; 3).
  • Confondre coefficient directeur et ordonnée à l'origine. Pour y = 3x + 5, l'ordonnée à l'origine est 5, pas 3.
  • Mal lire une expression dans le désordre. Pour f(x) = 7 − 2x, l'ordonnée à l'origine est 7 et le coefficient directeur −2. Réécris si besoin f(x) = −2x + 7.
  • Croire qu'une parabole a toujours deux racines. Calcule d'abord Δ = b² − 4ac : deux, une ou aucune.
  • Garder une valeur interdite. Pour f(x) = (x − 2)/(x + 1), x = −1 n'est pas dans l'ensemble de définition : ce ne peut pas être une racine.

Étape par étape

Étape par étape

  1. Ordonnée à l'origine : calcule f(0)Remplace x par 0. Le point est (0 ; f(0)).
  2. Racines : pose f(x) = 0Écris l'équation à résoudre.
  3. RésousFonction affine : isole x. Second degré : factorise, utilise la forme canonique ou Δ. Fonction rationnelle : annule le numérateur, pas le dénominateur.
  4. Écris les pointsChaque racine x donne un point (x ; 0). Il peut y en avoir zéro, une ou plusieurs.
  5. Vérifie sur un croquisPlace les points. Collent-ils avec l'allure attendue (droite, ∪ ou ∩) ?

Exercices

Ordonnée à l'origine et racines

Fais chaque exercice, puis vérifie ta réponse.

  1. Donne l'ordonnée à l'origine de y = 4x − 7.
    Voir la réponse
    −7, point (0 ; −7)
  2. Trouve la racine de f(x) = 4x − 8.
    Voir la réponse
    4x − 8 = 0, x = 2, point (2 ; 0)
  3. Trouve les points d'intersection de y = −2x + 6 avec les axes.
    Voir la réponse
    (0 ; 6) et, avec 2x = 6, (3 ; 0)
  4. Trouve les points d'intersection de y = 5x avec les axes.
    Voir la réponse
    Les deux sont (0 ; 0) : la droite passe par l'origine
  5. Trouve les points d'intersection de 3x + 4y = 12 avec les axes.
    Voir la réponse
    x = 0 donne y = 3 : (0 ; 3) ; y = 0 donne x = 4 : (4 ; 0)
  6. Trouve les points d'intersection de y = ½x + 2 avec les axes.
    Voir la réponse
    (0 ; 2) ; ½x + 2 = 0 donne x = −4 : (−4 ; 0)
  7. Où la droite x = −5 coupe-t-elle les axes ?
    Voir la réponse
    Axe des abscisses en (−5 ; 0), jamais l'axe des ordonnées (droite verticale)
  8. Une droite a pour coefficient directeur 3 et passe par (2 ; 1). Quelle est son ordonnée à l'origine ?
    Voir la réponse
    1 = 3 × 2 + p, donc p = −5 : (0 ; −5)
  9. Trouve les points d'intersection avec les axes de la droite passant par (−1 ; 4) et (3 ; −4).
    Voir la réponse
    m = −8/4 = −2 ; 4 = 2 + p, p = 2 : (0 ; 2) ; −2x + 2 = 0 : (1 ; 0)
  10. Trouve l'ordonnée à l'origine et les racines de f(x) = x² − 9.
    Voir la réponse
    (0 ; −9) ; x² = 9 : (3 ; 0) et (−3 ; 0)
  11. Même question pour f(x) = x² + 2x − 8.
    Voir la réponse
    (0 ; −8) ; (x + 4)(x − 2) = 0 : (−4 ; 0) et (2 ; 0)
  12. Même question pour f(x) = x² − 6x + 9.
    Voir la réponse
    (0 ; 9) ; (x − 3)² = 0 : une seule racine, (3 ; 0), où la parabole touche l'axe
  13. Même question pour f(x) = x² + 2x + 5.
    Voir la réponse
    (0 ; 5) ; Δ = 4 − 20 = −16 < 0 : aucune racine réelle
  14. Même question pour f(x) = 2x² − 3x − 2.
    Voir la réponse
    (0 ; −2) ; (2x + 1)(x − 2) = 0 : (−½ ; 0) et (2 ; 0)
  15. Même question pour f(x) = (x + 1)² − 4.
    Voir la réponse
    f(0) = 1 − 4 = −3 : (0 ; −3) ; x + 1 = ±2 : (1 ; 0) et (−3 ; 0)
  16. Même question pour f(x) = (x − 3)/(x + 2).
    Voir la réponse
    f(0) = −3/2 : (0 ; −3/2) ; numérateur nul en x = 3 : (3 ; 0)

Problèmes

Dans la vie réelle

Fais chaque exercice, puis vérifie ta réponse.

  1. Une course en taxi coûte C(d) = 1,2d + 4 euros pour d kilomètres. Quelle est l'ordonnée à l'origine, et que signifie-t-elle ?
    Voir la réponse
    C(0) = 4 : (0 ; 4), 4 € de prise en charge avant de rouler
  2. Une batterie a B(t) = 100 − 8t pour cent de charge après t heures. Quand est-elle vide ?
    Voir la réponse
    100 − 8t = 0, t = 12,5 : au bout de 12,5 heures
  3. Une cuve contient V(t) = 600 − 40t litres après t minutes de vidange. Trouve les deux points d'intersection et interprète-les.
    Voir la réponse
    (0 ; 600) : elle contient 600 litres au départ ; 40t = 600 donne (15 ; 0) : elle est vide après 15 minutes
  4. La hauteur d'un ballon est h(t) = −5t² + 20t mètres après t secondes. Trouve les racines de h.
    Voir la réponse
    −5t(t − 4) = 0 : t = 0 (lancer) et t = 4 s (retour au sol)
  5. Les économies de Léa sont S(w) = 15w + 30 euros après w semaines. Trouve les deux points d'intersection. Ont-ils tous les deux un sens ?
    Voir la réponse
    (0 ; 30) : elle part de 30 €. 15w = −30 donne (−2 ; 0) : deux semaines avant le début, ce qui n'a pas de sens ici

Questions fréquentes

C'est quoi l'ordonnée à l'origine d'une droite ?

C'est l'ordonnée du point où la droite coupe l'axe des ordonnées, c'est-à-dire la valeur de y quand x = 0. Dans y = mx + p, c'est p ; dans f(x) = ax + b, c'est b.

Comment calculer l'ordonnée à l'origine avec deux points ?

Calcule le coefficient directeur m = (yB − yA)/(xB − xA). Remplace les coordonnées d'un des points dans y = mx + p et résous pour trouver p.

Comment trouver l'ordonnée à l'origine sur un graphique ?

Lis la hauteur à laquelle la droite traverse l'axe vertical. Si elle ne passe pas sur un nœud du quadrillage, prends deux points lisibles et calcule p par le calcul.

C'est quoi les racines d'une fonction ?

Ce sont les nombres x tels que f(x) = 0. Graphiquement, ce sont les abscisses des points où la courbe coupe l'axe des abscisses. Pour f(x) = x² − 4, les racines sont 2 et −2.

Comment trouver la racine d'une fonction affine ?

Résous ax + b = 0 : x = −b/a, à condition que a ≠ 0. Pour f(x) = 3x − 12, la racine est 12/3 = 4.

Comment dit-on ordonnée à l'origine en anglais ?

On dit « y-intercept », et le point où la courbe coupe l'axe des abscisses se dit « x-intercept ». Dans un tableur en anglais, la fonction qui calcule l'ordonnée à l'origine d'une droite de régression s'appelle INTERCEPT (ORDONNEE.ORIGINE en français).

Mini-quiz

Ordonnée à l'origine et racines d'une fonction

Vérifie ce que tu sais avec 5 questions rapides.

Question 1 sur 5

Quelle est l'ordonnée à l'origine de y = 3x + 5 ?

S’entraîner

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