值域zhíyù
Concept fondamental
L'ensemble image (ou image) d'une fonction est l'ensemble de toutes les valeurs de sortie possibles (valeurs de y) que la fonction peut produire.
Définition mathématique
L'ensemble image est aussi appelé le codomaine image ou simplement l'image de la fonction.
Ensemble de définition vs. Ensemble image
| Concept | Symbole | Description |
|---|---|---|
| Ensemble de définition | Ensemble de toutes les valeurs d'entrée valides (x) | |
| Ensemble image | Ensemble de toutes les valeurs de sortie (y) |
Relation clé : L'ensemble image dépend à la fois de la règle de la fonction ET de l'ensemble de définition.
Méthodes pour déterminer l'ensemble image
Méthode 1 : Analyse directe (观察法)
Pour les fonctions simples, analyser directement le comportement.
Exemple : ,
Puisque pour tout réel , et peut être arbitrairement grand :
Ensemble image :
Méthode 2 : Méthode de la fonction réciproque (反函数法)
- Écrire
- Résoudre en fonction de
- Trouver les valeurs de pour lesquelles est défini
Exemple : ,
Posons
Résolvons pour :
Pour que existe, il faut .
Ensemble image :
Méthode 3 : Méthode de la monotonie (单调性法)
Utiliser la monotonie de la fonction pour déduire l'ensemble image à partir de l'ensemble de définition.
Exemple : ,
Puisque est strictement croissante :
- Minimum :
- Maximum :
Ensemble image :
Méthode 4 : Complétion du carré (配方法)
Pour les fonctions quadratiques .
Exemple : ,
Complétion du carré :
Puisque , le minimum est 1 en .
Ensemble image :
Méthode 5 : Substitution (换元法)
Exemple : ,
Posons , où
Alors , donc :
Puisque , le minimum est atteint en :
Ensemble image :
Exercices pratiques CSCA
💡 Note : Les exercices suivants sont conçus selon le programme de l'examen CSCA.
Exemple 1 : Basique (Difficulté ★★☆☆☆)
Déterminer l'ensemble image de , .
Solution : La fonction linéaire est strictement croissante.
- En :
- En :
Réponse :
Exemple 2 : Intermédiaire (Difficulté ★★★☆☆)
Déterminer l'ensemble image de , .
Solution :
Complétion du carré :
Sommet en (dans l'ensemble de définition), minimum = 2
Vérification des extrémités :
Réponse :
Exemple 3 : Avancé (Difficulté ★★★★☆)
Déterminer l'ensemble image de , .
Solution :
Posons
Multiplication croisée :
Pour que soit réel, il faut :
Il faut que et soient de même signe.
- Cas 1 : Les deux positifs : et → impossible
- Cas 2 : Les deux négatifs : et →
De plus, quand , (sans jamais atteindre 1). En : (atteignable).
Réponse :
Erreurs courantes
❌ Erreur 1 : Ignorer les restrictions de l'ensemble de définition
Faux : L'ensemble image de est ✗
Correct : L'ensemble image de est ✓
❌ Erreur 2 : Mauvaise méthode pour un ensemble de définition borné
Faux : Pour , , l'ensemble image est ✗
Correct : L'ensemble image est (minimum en , pas en ) ✓
❌ Erreur 3 : Oublier de vérifier les extrémités
Toujours vérifier les valeurs de la fonction aux bornes de l'ensemble de définition.
Conseils d'étude
- ✅ Identifier d'abord le type de fonction : Linéaire, quadratique, rationnelle, etc.
- ✅ Vérifier si l'ensemble de définition est borné : Utiliser la monotonie si borné
- ✅ Pour les quadratiques, localiser le sommet : Est-il dans l'ensemble de définition ?
- ✅ Pour les fractions, utiliser la méthode réciproque : Résoudre en fonction de
💡 Conseil d'examen : Pour les ensembles de définition bornés, toujours vérifier à la fois le sommet (pour les quadratiques) ET les extrémités !
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Practice Exercises
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