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Graphiques interactifs

Prévois un résultat, change une valeur, puis explique ce que tu observes.

Une distance, un intervalle

Prévois les deux bornes pour a = 2 et r = 3. Déplace ensuite le point x : quand sa distance au centre dépasse-t-elle r ?

Segment épais : intervalle fermé. A : centre. X : point à tester. Les bornes appartiennent à l’intervalle.

Pour a = 2 et r = 3 : |x − 2| ≤ 3 équivaut à −1 ≤ x ≤ 5. Le point 0 convient, le point 6 ne convient pas. Pour r = 0, seul le centre convient.

Lire les valeurs et les coordonnées

Pour a = 2 et r = 3 : |x − 2| ≤ 3 équivaut à −1 ≤ x ≤ 5. Le point 0 convient, le point 6 ne convient pas. Pour r = 0, seul le centre convient.

Garde le centre fixe, puis augmente le rayon. Explique ce qui arrive à chacune des deux bornes.

Relier une parabole à sa formule

Pour f(x) = a(x − α)² + β, prévois ce qui change lorsque tu modifies seulement β. Essaie ensuite α, puis a.

Courbe bleue : f. S : sommet si a ≠ 0. Les intersections visibles avec l’axe horizontal sont marquées par des cercles.

Pour f(x) = (x − 2)² − 1, le sommet est S(2 ; −1), les racines sont 1 et 3. Changer −1 en +1 relève chaque point de 2 unités : il n’y a plus de racine réelle.

Lire les valeurs et les coordonnées

Pour f(x) = (x − 2)² − 1, le sommet est S(2 ; −1), les racines sont 1 et 3. Changer −1 en +1 relève chaque point de 2 unités : il n’y a plus de racine réelle.

Trouve successivement une courbe avec deux racines, une racine et aucune racine réelle. Justifie à partir du signe de −β/a.

Ajouter ou multiplier à chaque étape

Les deux suites partent du même nombre. Prévois leurs trois premiers termes : on ajoute r dans l’une, on multiplie par q dans l’autre.

Cercles bleus : uₙ = u₀ + nr. Carrés corail : vₙ = u₀ × qⁿ. Les points représentent des rangs entiers ; ils ne sont pas reliés.

À partir de 2, ajouter 1 donne 2 ; 3 ; 4 ; 5. Multiplier par 1,25 donne 2 ; 2,5 ; 3,125 ; 3,90625. Un écart constant se distingue d’un facteur constant.

Lire les valeurs et les coordonnées

À partir de 2, ajouter 1 donne 2 ; 3 ; 4 ; 5. Multiplier par 1,25 donne 2 ; 2,5 ; 3,125 ; 3,90625. Un écart constant se distingue d’un facteur constant.

Un facteur 1,25 correspond à une hausse de 25 % à chaque étape. Explique pourquoi cela ne correspond pas à ajouter toujours le même nombre.

Relier exponentielle, croissance et tangente

Garde k = 1, puis compare la hauteur du point et la pente de sa tangente. Change ensuite k : la même relation reste-t-elle vraie ?

Courbe bleue : f(x) = exp(kx). Droite corail : tangente au point A d’abscisse x. La fenêtre reste fixe pour comparer les réglages.

Pour k = 1 et x = 0, la hauteur et la pente valent toutes deux 1. Pour k = −1 au même point, la hauteur vaut encore 1 et la pente vaut −1. Pour k = 0, la fonction est constante égale à 1.

Lire les valeurs et les coordonnées

Pour k = 1 et x = 0, la hauteur et la pente valent toutes deux 1. Pour k = −1 au même point, la hauteur vaut encore 1 et la pente vaut −1. Pour k = 0, la fonction est constante égale à 1.

Pour k négatif, les valeurs de la fonction restent positives. Explique pourquoi la fonction peut pourtant être décroissante.

Lire sinus et cosinus sur le cercle

Pour θ = π/3, prévois le signe du sinus et du cosinus. Déplace le point, puis compare deux angles séparés par un tour complet.

Cercle de rayon 1. M = (cos θ ; sin θ). H et K sont les projections sur les axes. Un tour complet correspond à 2π radians.

À π/3, cos θ = 1/2 et sin θ = √3/2. À 2π/3, le cosinus change de signe, le sinus reste égal à √3/2. À −π/3, le sinus change de signe, le cosinus reste égal à 1/2.

Lire les valeurs et les coordonnées

À π/3, cos θ = 1/2 et sin θ = √3/2. À 2π/3, le cosinus change de signe, le sinus reste égal à √3/2. À −π/3, le sinus change de signe, le cosinus reste égal à 1/2.

Explique avec le dessin pourquoi cos² θ + sin² θ = 1, puis retrouve les coordonnées pour θ + 2π.

Entrer dans une bande et y rester

Pour uₙ = 1 + 1/n et ε = 0,2, teste n = 5. Le point est-il dans la bande ouverte ? Cherche ensuite un rang à partir duquel tous les termes y restent.

Bande bleue : 1 − ε < y < 1 + ε ; les frontières en pointillés sont exclues. La droite y = 1 indique la limite. Le point corail est le rang que tu testes.

À ε = 0,2, n = 5 donne un écart de 1/5 = 0,2 : le point est sur la frontière. Pour tout n ≥ 6, 1/n < 0,2. À ε = 0,1, il faut prendre n ≥ 11.

Lire les valeurs et les coordonnées

À ε = 0,2, n = 5 donne un écart de 1/5 = 0,2 : le point est sur la frontière. Pour tout n ≥ 6, 1/n < 0,2. À ε = 0,1, il faut prendre n ≥ 11.

Le graphique ne montre que trente termes. Justifie pourquoi tous les termes suivants restent dans la bande : utilise la décroissance de 1/n.

Comparer une courbe, une tangente et une corde

Pour f(x) = cx² avec c = 1, prévois la position de la courbe par rapport à la tangente et à la corde entre les abscisses −2 et 2. Puis change le signe de c.

Courbe bleue : f. Droite corail : tangente T en t. Segment en pointillés : corde entre (−2 ; 4c) et (2 ; 4c). Les comparaisons avec la corde concernent uniquement [−2 ; 2].

Pour c = 1, f(x) − T(x) = (x − t)² ≥ 0, et 4 − x² ≥ 0 sur [−2 ; 2] : la courbe est au-dessus de ses tangentes et sous la corde. Pour c = −1, les inégalités s’inversent. Pour c = 0, les trois tracés se confondent.

Lire les valeurs et les coordonnées

Pour c = 1, f(x) − T(x) = (x − t)² ≥ 0, et 4 − x² ≥ 0 sur [−2 ; 2] : la courbe est au-dessus de ses tangentes et sous la corde. Pour c = −1, les inégalités s’inversent. Pour c = 0, les trois tracés se confondent.

Avec c = 1, la fonction est convexe sur tout ℝ, mais décroît à gauche de 0 et croît à droite. Explique pourquoi « convexe » ne veut pas dire « croissante ». Cette famille ne possède aucun point d’inflexion : pourquoi c = 0 ne suffit-il pas ?

Distinguer une intégrale et une aire

Pour f(x) = x² − 1 sur [0 ; 2], prévois où les rectangles apportent une contribution positive ou négative. Augmente leur nombre, puis compare leur somme à l’intégrale.

Chaque rectangle a une largeur 2/n et la hauteur de la courbe au milieu de son intervalle. Bleu : contribution positive ; corail sous l’axe : contribution négative. La fenêtre reste fixe.

Pour x² − 1, l’aire sous l’axe est 2/3 et celle au-dessus est 4/3. L’intégrale vaut 4/3 − 2/3 = 2/3 ; l’aire géométrique vaut 4/3 + 2/3 = 2. Les rectangles donnent une approximation, pas ces valeurs exactes.

Lire les valeurs et les coordonnées

Pour x² − 1, l’aire sous l’axe est 2/3 et celle au-dessus est 4/3. L’intégrale vaut 4/3 − 2/3 = 2/3 ; l’aire géométrique vaut 4/3 + 2/3 = 2. Les rectangles donnent une approximation, pas ces valeurs exactes.

Avec c = 4, toute la courbe est sous l’axe, sauf à son extrémité droite. Explique pourquoi l’intégrale est négative alors que l’aire reste positive. Pour calculer l’aire, à quel endroit dois-tu couper l’intervalle quand 0 < c < 4 ?

Voir une projection et un produit scalaire

Les deux vecteurs ont une longueur 3. Prévois le signe de leur produit scalaire pour des angles de 60°, 90° et 120°, puis vérifie.

U = (3 ; 0), V = (3 cos θ ; 3 sin θ). H est le projeté orthogonal de V sur la droite (OU). Le dessin se place dans le plan des deux vecteurs.

À 60°, OH vaut algébriquement 1,5 et le produit scalaire vaut 4,5. À 90°, ces deux valeurs sont nulles. À 120°, elles valent −1,5 et −4,5.

Lire les valeurs et les coordonnées

À 60°, OH vaut algébriquement 1,5 et le produit scalaire vaut 4,5. À 90°, ces deux valeurs sont nulles. À 120°, elles valent −1,5 et −4,5.

Le projeté peut être du côté opposé à U. Explique pourquoi la projection signée, contrairement à une distance, peut être négative.

Changer de vue, conserver les coordonnées

Dans le repère (O ; OA, OB, OC), M a pour coordonnées (0,5 ; 0,5 ; 0,5). Prévois ce qui change quand tu fais tourner seulement le point de vue.

OA, OB et OC sont les trois arêtes du repère. M est le centre du cube. Le dessin est une projection sur l’écran : ses longueurs et ses angles apparents ne mesurent pas ceux de l’espace.

O(0 ; 0 ; 0), A(1 ; 0 ; 0), B(0 ; 1 ; 0), C(0 ; 0 ; 1) et M(0,5 ; 0,5 ; 0,5). Changer le point de vue ne modifie aucune de ces coordonnées.

Lire les valeurs et les coordonnées

O(0 ; 0 ; 0), A(1 ; 0 ; 0), B(0 ; 1 ; 0), C(0 ; 0 ; 1) et M(0,5 ; 0,5 ; 0,5). Changer le point de vue ne modifie aucune de ces coordonnées.

Deux arêtes peuvent sembler alignées sur une vue. Utilise leurs coordonnées pour décider si elles le sont réellement dans l’espace.

Changer de groupe pour comprendre « sachant que »

Sur 100 objets, 10 sont dans le groupe A. Parmi A, 80 % portent la marque B ; parmi les autres, 20 % portent B. Prévois combien des objets portant B appartiennent à A.

Le rectangle représente exactement 100 objets. À gauche : le groupe A. Les zones bleues portent B ; les zones claires ne portent pas B. Les surfaces sont proportionnelles aux effectifs.

Parmi A, 8 objets sur 10 portent B. Hors A, 18 sur 90 portent B. Parmi les 26 objets portant B, 8 appartiennent donc à A : 8/26 ≈ 30,77 %, tandis que 8/10 = 80 %.

Lire les valeurs et les coordonnées

Parmi A, 8 objets sur 10 portent B. Hors A, 18 sur 90 portent B. Parmi les 26 objets portant B, 8 appartiennent donc à A : 8/26 ≈ 30,77 %, tandis que 8/10 = 80 %.

Garde les deux parts de B fixes et augmente la taille de A. Explique pourquoi la part de A parmi les objets portant B change. Pour calculer une probabilité conditionnelle, quel groupe devient ton total de référence ?

Changer le pas : comprendre la méthode d’Euler

On cherche y′ = 1 − y avec y(0) = 0. La solution exacte se rapproche de 1. Prévois le premier résultat d’Euler avec un pas de 0,5, puis de 1,5 : la simulation reste-t-elle sous 1 ?

Bleu : solution exacte y(t) = 1 − exp(−t). Corail : points et segments d’Euler. Pointillés : équilibre y = 1. L’axe du temps s’adapte au dernier instant ; l’axe vertical reste de −2 à 4. Les valeurs hors fenêtre figurent dans le tableau.

Euler donne yₙ₊₁ = yₙ + h(1 − yₙ), à l’instant tₙ = nh. Avec h = 0,5, les premières valeurs sont 0 ; 0,5 ; 0,75 ; 0,875. Avec h = 1,5, elles sont 0 ; 1,5 ; 0,75 ; 1,125. La solution exacte reste pourtant strictement sous 1 à tout instant fini.

Lire les valeurs et les coordonnées

Euler donne yₙ₊₁ = yₙ + h(1 − yₙ), à l’instant tₙ = nh. Avec h = 0,5, les premières valeurs sont 0 ; 0,5 ; 0,75 ; 0,875. Avec h = 1,5, elles sont 0 ; 1,5 ; 0,75 ; 1,125. La solution exacte reste pourtant strictement sous 1 à tout instant fini.

Soustrais 1 dans la relation d’Euler : yₙ₊₁ − 1 = (1 − h)(yₙ − 1). Relie le signe et la valeur absolue de 1 − h aux dépassements et à leur amplitude. Changer le pas change l’approximation, pas l’équation ni sa solution exacte.

Déplacer une valeur : moyenne et médiane

La série est 2 ; 3 ; 4 ; 4 ; 5 ; 5 ; 6 ; 7 ; t. Prévois ce que deviennent sa moyenne et sa médiane quand t passe de 9 à 25.

Chaque point représente une observation ; les valeurs égales sont empilées. La droite corail indique la moyenne, la droite bleue en pointillés la médiane. L’axe reste fixe.

Avec t = 9, la somme vaut 45 : la moyenne et la médiane valent 5. Avec t = 25, la somme vaut 61 : la moyenne vaut 61/9 ≈ 6,78, mais la cinquième valeur reste 5. Les quartiles restent 4 et 6.

Lire les valeurs et les coordonnées

Avec t = 9, la somme vaut 45 : la moyenne et la médiane valent 5. Avec t = 25, la somme vaut 61 : la moyenne vaut 61/9 ≈ 6,78, mais la cinquième valeur reste 5. Les quartiles restent 4 et 6.

La médiane reste ici fixe parce que les rangs du milieu ne changent pas. Cela ne veut pas dire qu’elle ne change jamais. Explique pourquoi la moyenne augmente de 1/9 quand t augmente de 1, et observe l’écart-type.

Compter les succès : voir une loi binomiale

On répète n épreuves indépendantes ayant chacune une probabilité p de succès. Pour n = 10 et p = 0,5, prévois le nombre moyen de succès et les résultats les plus probables. Compare « exactement k » et « au plus k ».

La hauteur du bâton en j vaut P(X = j). Les bâtons bleus correspondent à X ≤ k ; les autres sont gris. La droite corail indique l’espérance np, qui peut ne pas être entière. L’axe des probabilités reste de 0 à 1.

Pour n = 10 et p = 0,5 : E(X) = 5, P(X = 5) = 252/1024 ≈ 24,61 %, et P(X ≤ 5) = 638/1024 ≈ 62,30 %. La seconde probabilité additionne les masses de 0 à 5.

Lire les valeurs et les coordonnées

Pour n = 10 et p = 0,5 : E(X) = 5, P(X = 5) = 252/1024 ≈ 24,61 %, et P(X ≤ 5) = 638/1024 ≈ 62,30 %. La seconde probabilité additionne les masses de 0 à 5.

Teste p = 0, puis p = 1 : quel nombre de succès devient certain ? Avec n = 20 et p = 0,3, repère le bâton le plus haut. Explique pourquoi une espérance de 6 ne garantit pas 6 succès à chaque expérience.

Comprendre ce que garantit une borne de concentration

Pour une moyenne de n variables indépendantes de même loi, d’espérance m et d’écart-type σ fini, on borne P(|moyenne − m| ≥ ε). Prévois l’effet de multiplier n par quatre en gardant σ et ε fixes.

Chaque point bleu donne min(1 ; σ²/(nε²)), une borne supérieure de probabilité. Le point corail correspond au n choisi. L’axe vertical va de 0 à 1. Aucune probabilité exacte n’est tracée.

Avec σ = 0,5 et ε = 0,2, la borne vaut 0,25 pour n = 25, puis 0,0625 pour n = 100. Cela garantit au plus 25 %, puis au plus 6,25 % de probabilité d’un écart au moins égal à 0,2. La probabilité réelle peut être beaucoup plus faible.

Lire les valeurs et les coordonnées

Avec σ = 0,5 et ε = 0,2, la borne vaut 0,25 pour n = 25, puis 0,0625 pour n = 100. Cela garantit au plus 25 %, puis au plus 6,25 % de probabilité d’un écart au moins égal à 0,2. La probabilité réelle peut être beaucoup plus faible.

Si le quotient dépasse 1, la borne 1 est vraie mais n’apporte aucune précision. Diminue ε : une exigence plus stricte demande davantage de variables pour conserver la même garantie. Justifie avec σ²/(nε²).

Suivre les variables, une instruction à la fois

Prévois z pour x = 2 au départ. Avance d’une ligne à la fois. Puis inverse l’ordre des deux lignes du milieu : y conserve-t-il le même nombre ?

La ligne bleue est la dernière instruction exécutée. Les cases montrent les valeurs mémorisées à cet instant. « Non définie » signifie qu’aucune valeur n’a encore été affectée à la variable.

Pour x = 2, copier y avant de modifier x donne successivement (x ; y) = (2 ; 2), puis (5 ; 2), et z = 7. Copier y après donne (5 ; 5), puis z = 10. L’affectation copie une valeur au moment où elle est exécutée.

Lire les valeurs et les coordonnées

Pour x = 2, copier y avant de modifier x donne successivement (x ; y) = (2 ; 2), puis (5 ; 2), et z = 7. Copier y après donne (5 ; 5), puis z = 10. L’affectation copie une valeur au moment où elle est exécutée.

Reviens à l’étape 2 et change l’ordre. Explique pourquoi modifier x ne met pas automatiquement y à jour. Puis prévois le résultat avec x = −1 au départ : 1 dans le premier ordre, 4 dans le second.

Dérivation

De la sécante à la tangente

Sur la parabole f(x) = x², A a pour abscisse a et B a pour abscisse a + h.

Bleu : paraboleCorail : tangentePointillés : sécante

Retrouver la méthode de calcul

Suites géométriques

Une raison, plusieurs comportements

Observe les premiers termes de la suite uₙ = u₀ × qⁿ, de n = 0 à n = 12.

L’échelle verticale s’adapte aux valeurs.

Revoir les suites numériques
Voir le tableau des valeurs