Le rôle des paramètres d'une fonction rationnelle en forme canonique

Fiche | Mathématiques

Lorsqu’on ajoute les paramètres |a,| |b,| |h| et |k| à la forme de base |f(x)=\displaystyle \frac{1}{x}|, on obtient ce qu'on appelle la forme canonique (aussi appelée forme transformée) de la fonction rationnelle.

Formule

La forme canonique de la fonction rationnelle est ||f(x) = \displaystyle \frac{a}{b(x-h)}+k|| où |a,| |b,| |h| et |k| sont des nombres réels jouant le rôle de paramètres.

Remarque : Les paramètres |a| et |b| doivent être différents de |0.|

On peut exprimer la règle d’une fonction rationnelle transformée avec seulement trois paramètres. En effet, on peut transformer la règle de la fonction rationnelle de la façon suivante : ||\begin{align}f(x) &= \dfrac{\color{red}{a}}{\color{orange}{b}(x-\color{blue}{h})}+\color{green}{k}\\\\f(x) &= \dfrac{\dfrac{\color{red}{a}}{\color{orange}{b}}}{(x-\color{blue}{h})}+\color{green}{k}\\\\f(x) &= \dfrac{\color{salmon}{A}}{(x-\color{blue}{h})}+\color{green}{k}\\\\ \end{align}||

Manipulation animée des paramètres

Tu peux modifier les paramètres |a,| |b,| |h| et |k| dans l'animation interactive qui suit pour voir leurs effets sur la fonction valeur absolue. Observe bien les modifications qui s'opèrent sur la courbe transformée (en noir) par rapport à la fonction de base (en bleu). Tu peux en profiter pour observer l'effet de la modification des paramètres sur les propriétés de la fonction. Par la suite, tu pourras poursuivre la lecture de la fiche pour avoir toutes les précisions sur chacun des paramètres.

L'analyse du paramètre |a|

Un changement d'échelle vertical de la courbe de facteur |a|

Lorsque |{\mid}a{\mid} >1:|

Plus la valeur absolue du paramètre |a| est grande, plus la courbe de la fonction rationnelle s’éloigne de ses asymptotes.

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Lorsque |0< {\mid}a{\mid} <1:|

Plus la valeur absolue du paramètre |a| est petite (près de 0), plus la courbe de la fonction rationnelle se rapproche de ses asymptotes.

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L'analyse du paramètre |b|

Un changement d'échelle horizontal de la courbe de facteur |\dfrac{1}{b}|

Lorsque |{\mid}b{\mid} >1:|

Plus la valeur absolue du paramètre |b| est grande, plus la courbe se rapproche de ses asymptotes.

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Lorsque |0< {\mid}b{\mid} <1:|

Plus la valeur absolue du paramètre |b| est petite (près de 0), plus la courbe s’éloigne de ses asymptotes.

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La combinaison des paramètres |a| et |b|

Le paramètre |a| et le paramètre |b| sont aussi responsables de l’orientation du graphique.

Lorsque |a| et |b| sont de même signe |(ab>0):|

La fonction est décroissante sur les deux intervalles de son domaine. Les branches de l’hyperbole se situent dans le premier et le troisième quadrant.

Graphique d'une fonction rationnelle décroissante

Lorsque |a| et |b| sont de signes contraires |(ab<0):|

La fonction est croissante sur les deux intervalles de son domaine. Les branches de l’hyperbole se situent dans le deuxième et le quatrième quadrant.

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L'analyse du paramètre |h|

Une translation horizontale de toute la fonction

Lorsque |h| est positif |(h>0):|

La courbe de la fonction rationnelle se déplace vers la droite.

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Lorsque |h| est négatif |(h<0):|

La courbe de la fonction rationnelle se déplace vers la gauche.

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L'analyse du paramètre |k|

Une translation verticale de toute la fonction

Lorsque |k| est positif |(k>0):|

La courbe de la fonction rationnelle se déplace vers le haut.

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Lorsque |k| est négatif |(k<0):|

La courbe de la fonction rationnelle se déplace vers le bas.

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Les asymptotes

Les asymptotes d'une fonction rationnelle ont comme équations |x=h| et |y=k|.

Exemple

Dans le graphique suivant, les asymptotes sont en pointillés.

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