Les Applications 1 Bac SM Exercices Série 1

Définition d’une application

Exercice 1:

Soit une droite \((D)\) du plan, muni d’un repère \((O, I)\).
Soit \(f\) l’application de \(\mathbb{R}\) vers \((D)\) 
qui a tout réel \(x\) associe le point \(M\) d’abscisse \(x\).
Construire  les points \(K\), M et G
images par \(f\) respectivement des nombres 2,3 et -1

Exercice 2:

Soit \(f\) la fonction de variable réelle \(x\) définie par:
\(f(x)=\frac{x}{\sqrt{4-x^{2}}}\)Montrer que :
\(f\) est une application de \(]-2,2[\) vers \(\mathbb{R}\).

Exercice 3:

On considère les fonctions \(f, g, h\) et \(k\) définies par:
\(f: \mathbb{N} \rightarrow \mathbb{N}\)
\(n \mapsto \frac{n}{2}\)

\(g: \mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R}\)
\(x \mapsto \frac{x+2}{x-2}\)

\(h: \mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R}\)
\(x \mapsto \sqrt{x^{2}-3}\)

\(k: \mathbb{R} \times \mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R}\)\((x, y) \mapsto (x y, \frac{x}{y})\)

Montrer que:
aucune des fonctions \(f, g, h\) et \(k\)  n’est pas une application

Limage d’une partie par une application.

Exercice 4:

On considère I’application \(f\)
de \(E=\{0,1,2,3,4\}\) vers \(\mathbb{R}\) telle que
 \(f(x)=(-1)^{x}\)Déterminer \(f(A)\) où \(A=\{0,3,4\}\)

Limage réciproque d’une partie par une application.

Exercice 5:

On considère l’application 
\(f\{0,1,2,3,4\} \rightarrow \mathbb{R}\)
\(x \mapsto {(-1)}^{x}\)Déterminer \(f^{-1} (\{-1,1\})\).

Exercice 6:

Soit \(f\) l’application définie
de \(\mathbb{R}^{*}\) vers \(\mathbb{R}\) par:
 \(f(x)=\frac{x+1}{x}\)1) Déterminer \(f([1,2])\) et \(f(] 0,+\infty[)\)2)

Déterminer:
\(f ^{-1}([\frac{10}{9},\frac{4}{3}])\) et \(f ^{-1}(]-\infty,1 [)\).

La composée de deux applications.

Exercice 7:

On considère les applications fet \(g\) telles que:
\(f: \mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R}^{+}\)
\(x \mapsto(x-1)^{2}\)\(g: \mathbb{R}^{+} \rightarrow \mathbb{R}^{+}\)
\(x \mapsto \sqrt{x}\)

Déterminer l’application gof.

Application injective.

Exercice 8:

On considère l’application
\(f: \mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R}\)\(x \mapsto 2x+3\)

Montrer que:
\(f\) est une application injective.

Exercice 9:

Montrer que:
 \(f: \mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R}\)
\(x \mapsto x^{4}\)
n’est pas une application injective.

Exercice 10:

On considère l’application: 
\(f: \mathbb{R}-\{3\} \rightarrow \mathbb{R}\)\(x \mapsto \frac{x-1}{x-3}\)

Montrer que:
\(f\) est une application injective.

Exercice 11:

On considère l’application
\(f:[2,+\infty[\rightarrow \mathbb{R}\)\(x \mapsto \sqrt{x^{2}-4}\)

Montrer que:
\(f\) est une application injective.

Exercice 12:

On considère l’application:
 \(f: \mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R}\)\(x \mapsto x^{2}+4x\)
1) a) Résoudre dans \(\mathbb{R},\) l’équation :
\(f(x)=5\).b)
\(f\) est-elle une application injective ?

2) Soit \(g\) l’application définie par: 
\(g:[-1,+\infty[\rightarrow \mathbb{R}\)\(x \mapsto x^{2}+2x\)

Montrer que:
\(g\) est une application injective.

Exercice 13:

On considère I’application
 \(f: \mathbb{R}^{2} \rightarrow \mathbb{R}^{2}\)\((x, y) \mapsto(x-y, x^{2}-y^{2})\)
1) Calculer: \(f((0,0))\) et \(f((1,1))\).
2) \(f\) est-elle une application injective ?

Application surjective.

Exercice 14:

On considère l’application
 \(f: Q \rightarrow Q\)\(x \mapsto 3x-1\)

Montrer que:
\(f\) est une application surjective.

Exercice 15:

On considère l’application
 \(f: \mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R}\)\(x \mapsto x^{2}-2x\)

1) Résoudre dans \(\mathbb{R},\) l’équation:
\(f(x)=-3\)  \(f\) est-elle surjective?

2) Montrer que:
\(f\) est une surjection de \(\mathbb{R}\) vers \([-1,+\infty[\).

Application bijective

Exercice 16:

On considère l’application
f: Q-\{1\} \rightarrow Q-\{1\}\(x \mapsto \frac{x-2}{x-1}\) 

Montrer que:
l’application \(f\) est une bijection.

Bijection réciproque d’une bijection 

Exercice 17:

On considère la fonction 
\(f \mathbb{R}^{*} \rightarrow \mathbb{R}^{*}\)
\(x \mapsto \frac{1}{x}\)

1) Montrer que: \(f\) est une bijection.

2) Déterminer la bijection réciproque \(f^{-1}\) de \(f\).

Exercice 18:

Soit \(E\) un ensemble non vide 
et \(P(E)\) l’ensemble des parties de \(E\).
On considère l’application:
\(f: P(E) \rightarrow P(E)\)\(x \mapsto \bar{x}=C_{E}^{x}\)

1) Montrer que:
\(f\) est une application injective.

2) Montrer que:
\(f\) est une application surjective.

3) En déduire que: \(f\) est bijective.

La composée de deux applications

Exercice 19:

On considère les applications \(u, v\) et \(f\) telles que:
\(u:[0,+\infty[ \rightarrow [0,+\infty[\)
\(x \mapsto \sqrt{x}\) 

\(v:[0,+\infty[\rightarrow [-\frac{1}{2},2[\)
\(x \mapsto\frac{2 x-1}{x+2}\)

\(f:[0,+\infty[\rightarrow[-\frac{1}{2},2 [\)
\(x \mapsto \frac{2 \sqrt{x}-1}{2+\sqrt{x}}\)

1) Vérifier que: \(f=\) vou.

2)
a) Justifier que: l’application \(u\) est bijective.
b) Justifier que: I’application \(v\) est bijective.
c) En déduire que: l’application \(f\) est une bijection.

La partie entière d’un nombre réel.

Exercice 20:

Résoudre dans \(\mathbb{R},\) l’équation:
 \(E\left(2018+\frac{1}{x-1}\right)=2019\

Exercice 21:

Par disjonction des cas;
montrer que l’équation:
 \(E(2 x-1)=|x-2|\)n’admet pas de solution dans \(\mathbb{R}\).

Exercice 22:

Soit \(k\) un entier relatif.
Montrer que: \((\forall x \in \mathbb{R}), E(x+k)=k+E(x).\)