1. **Énoncé du problème :**
Soit la fonction affine par intervalles définie par :
$$f(x) = \begin{cases} 2x + 3 & \text{si } x \in ]-3, 2] \\ 9 - x & \text{si } x \in ]2, 5[ \\ 4 & \text{si } x \in [5, +\infty[ \end{cases}$$
2. **Trouver l'ensemble de définition $D_f$ :**
L'ensemble de définition est l'union des intervalles où $f$ est définie :
$$D_f = ]-3, 2] \cup ]2, 5[ \cup [5, +\infty[ = ]-3, +\infty[ $$
3. **Calculer $f(0)$, $f(6)$ et $f(3)$ :**
- Pour $x=0 \in ]-3, 2]$, on utilise $f(x) = 2x + 3$ :
$$f(0) = 2 \times 0 + 3 = 3$$
- Pour $x=6 \in [5, +\infty[$, on utilise $f(x) = 4$ :
$$f(6) = 4$$
- Pour $x=3 \in ]2, 5[$, on utilise $f(x) = 9 - x$ :
$$f(3) = 9 - 3 = 6$$
4. **Résoudre graphiquement l'inéquation $f(x) < 5$ :**
- Sur $]-3, 2]$, $f(x) = 2x + 3 < 5 \Rightarrow 2x < 2 \Rightarrow x < 1$
- Sur $]2, 5[$, $f(x) = 9 - x < 5 \Rightarrow 9 - x < 5 \Rightarrow x > 4$
- Sur $[5, +\infty[$, $f(x) = 4 < 5$ est toujours vrai
Donc la solution graphique est :
$$x \in ]-3, 1[ \cup ]4, +\infty[ $$
5. **Étudier les variations de $f$ sur $D_f$ :**
- Sur $]-3, 2]$, $f(x) = 2x + 3$ est une fonction affine croissante (car $2 > 0$).
- Sur $]2, 5[$, $f(x) = 9 - x$ est une fonction affine décroissante (car coefficient de $x$ est $-1$).
- Sur $[5, +\infty[$, $f(x) = 4$ est constante.
**Résumé des variations :**
- Croissante sur $]-3, 2]$
- Décroissante sur $]2, 5[$
- Constante sur $[5, +\infty[$
**Réponse finale :**
- $D_f = ]-3, +\infty[$
- $f(0) = 3$, $f(6) = 4$, $f(3) = 6$
- Solution de $f(x) < 5$ : $x \in ]-3, 1[ \cup ]4, +\infty[$
- Variations : croissante sur $]-3, 2]$, décroissante sur $]2, 5[$, constante sur $[5, +\infty[$.
Fonction Affine Par Intervalles 3C1Ff8
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