Combien de menus le food-truck doit-il vendre pour ne plus travailler à perte ? À partir de quelle quantité l’atelier devient-il bénéficiaire ? Quel forfait téléphonique est le plus avantageux selon le nombre d’heures de streaming ? Toutes ces questions se lisent directement sur un graphique, sans calcul compliqué. Résoudre graphiquement, c’est savoir lire les bonnes valeurs sur les bons axes : c’est l’un des réflexes les plus utiles du programme de Première pro.
Mes objectifs
À la fin de ce chapitre, je sais :
- résoudre graphiquement une équation du type f(x)=c (où c est un nombre) ;
- résoudre graphiquement une équation du type f(x)=g(x) en repérant l’intersection de deux courbes ;
- résoudre graphiquement une inéquation du type f(x)≤c (ou ≥c) et donner l’ensemble des solutions sous forme d’intervalle ;
- repérer un seuil de rentabilité et comparer deux offres à partir de leurs courbes.
À quoi ça sert ?
Tu n’auras pas toujours la formule d’une fonction sous la main : très souvent, en entreprise, tu disposes seulement d’un graphique (coût en fonction de la quantité produite, bénéfice selon le nombre de ventes, prix selon la durée d’un abonnement…).
Savoir le lire te permet de répondre à des questions très concrètes : « Combien d’articles dois-je vendre pour rembourser mes frais ? », « À partir de quand est-ce que je gagne de l’argent ? », « Quel abonnement de streaming est le moins cher si je regarde 15 heures par mois ? ». Pas besoin de résoudre une équation à la main : tout est sur le dessin, il faut juste lire au bon endroit.
Lire une valeur sur un graphique
Abscisse et ordonnée d'un point
Sur un repère, un point est repéré par deux nombres : son abscisse (la valeur lue sur l’axe horizontal) et son ordonnée (la valeur lue sur l’axe vertical).
Pour un point M de coordonnées (x;y) : x est l’abscisse, y est l’ordonnée.
Dans nos problèmes, l’axe horizontal porte souvent la quantité (nombre d’articles, durée…) et l’axe vertical porte un montant (un coût, une recette, un bénéfice, en euros).
Le bon réflexe : « je pars de la donnée connue »
Pour ne jamais te tromper de sens de lecture :
- si on te donne une quantité (un nombre sur l’axe horizontal) et qu’on demande le montant : tu montes verticalement jusqu’à la courbe, puis tu lis l’ordonnée à gauche ;
- si on te donne un montant (un nombre sur l’axe vertical) et qu’on demande la quantité : tu te déplaces horizontalement jusqu’à la courbe, puis tu lis l’abscisse en bas.
En résumé : on part toujours de la valeur connue, on rejoint la courbe, puis on lit sur l’autre axe.
Résoudre graphiquement une équation f(x) = c
Résoudre f(x) = c
Résoudre f(x)=c, c’est chercher toutes les valeurs de x pour lesquelles la courbe de f atteint la hauteur c.
- Tracer (ou repérer) la droite horizontale d’équation y=c.
- Marquer les points d’intersection entre cette droite et la courbe de f.
- Pour chaque point d’intersection, lire l’abscisse sur l’axe horizontal.
- Écrire la ou les solutions.
S’il n’y a aucun point d’intersection, alors l’équation n’a pas de solution.
Lire une quantité pour un coût donné
Une courbe donne le coût C (en euros) de fabrication en fonction de la quantité x d’articles produits. On cherche la quantité pour laquelle le coût vaut 300 €, c’est-à-dire on résout C(x)=300.
- On trace la droite horizontale y=300.
- Elle coupe la courbe en un point dont l’abscisse se lit x=40.
On en déduit qu’il faut produire 40 articles pour un coût de 300 €. La solution de l’équation C(x)=300 est x=40.
Résoudre graphiquement f(x) = g(x) : l’intersection de deux courbes
Intersection de deux courbes
Résoudre f(x)=g(x), c’est chercher les valeurs de x pour lesquelles les deux courbes se croisent (elles ont alors la même ordonnée).
Les solutions sont les abscisses des points d’intersection des deux courbes.
Trouver un seuil de rentabilité
Le seuil de rentabilité est la quantité à partir de laquelle la recette rattrape le coût. Avant ce seuil l’activité perd de l’argent, après ce seuil elle en gagne.
- Tracer (ou repérer) la courbe de recette R et la courbe de coût C sur le même repère.
- Marquer leur point d’intersection : c’est le point où R(x)=C(x).
- Lire l’abscisse de ce point : c’est le seuil de rentabilité (la quantité cherchée).
- Conclure : à droite de ce point, la recette est au-dessus du coût, donc l’activité est bénéficiaire.
Seuil de rentabilité d'un food-truck
Pour un food-truck, la recette R(x) et le coût C(x) (en euros) sont tracés en fonction du nombre x de menus vendus dans la journée. Les deux courbes se croisent au point d’abscisse x=60.
On en déduit que le seuil de rentabilité est de 60 menus : en dessous de 60 menus la journée est déficitaire, à partir de 60 menus elle devient bénéficiaire.
Résoudre graphiquement une inéquation
Résoudre f(x) ≤ c (ou f(x) ≥ c)
Résoudre une inéquation, c’est trouver toutes les valeurs de x qui rendent l’inégalité vraie. On donne la réponse sous forme d’intervalle.
- Résoudre d’abord l’équation f(x)=c : on obtient la ou les abscisses où la courbe coupe la droite y=c (ce sont les « frontières »).
- Repérer où la courbe est en dessous de la droite y=c : là, f(x)≤c. (Pour f(x)≥c, on cherche au contraire où la courbe est au-dessus.)
- Lire sur l’axe horizontal l’intervalle des x correspondants.
Mémo : « en dessous de la droite » = f(x) plus petit que c ; « au-dessus de la droite » = f(x) plus grand que c.
Pour quelles quantités le bénéfice est-il positif ?
Une courbe donne le bénéfice B(x) (en euros) en fonction du nombre x d’articles vendus. On cherche quand le bénéfice est positif, c’est-à-dire on résout B(x)≥0 (la droite est ici l’axe horizontal y=0).
- La courbe coupe l’axe horizontal en x=50.
- Elle est au-dessus de l’axe (donc B(x)≥0) pour les valeurs de x comprises entre 50 et 200.
On en déduit que le bénéfice est positif pour x appartenant à l’intervalle [50;200] : il faut vendre au moins 50 articles pour que l’activité rapporte de l’argent.
Comparer deux offres, c'est comparer deux courbes
Pour savoir quelle offre (A ou B) est la plus avantageuse, on trace les deux courbes de prix sur le même repère :
- l’offre la moins chère est celle dont la courbe est en dessous de l’autre ;
- on repère le point où les deux courbes se croisent : c’est là que le classement s’inverse ;
- on lit alors l’intervalle de valeurs où l’offre choisie est la plus basse.
Les pièges à éviter
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Confondre l’abscisse et l’ordonnée. Quand on cherche une quantité (« combien d’articles ? »), la réponse se lit sur l’axe horizontal, pas sur l’axe vertical.
- FAUX : « le coût vaut 300 €, je lis 300 comme réponse ». ❌
- VRAI : on part de 300 € sur l’axe vertical, on rejoint la courbe, puis on lit la quantité sur l’axe horizontal (par exemple 40 articles). ✅
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Confondre « au-dessus » et « en dessous ». Pour résoudre f(x)≤c, on cherche là où la courbe est en dessous de la droite y=c, jamais au-dessus.
- FAUX : « B(x)≥0 donc je prends la partie de la courbe au-dessous de l’axe ». ❌
- VRAI : B(x)≥0 signifie bénéfice positif, donc la partie de la courbe au-dessus de l’axe horizontal. ✅
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Oublier les bornes de l’intervalle. Une inéquation a presque toujours pour réponse un intervalle (par exemple [50;200]), pas une seule valeur. Cette valeur unique, c’est la solution de l’équation, pas de l’inéquation.
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Mal lire entre deux graduations. On repère d’abord ce que vaut un carreau (par exemple 1 carreau =10 €), sinon toutes les lectures sont fausses.
Vérifier sa lecture
Une lecture graphique n’est jamais parfaitement précise : c’est normal de répondre « environ ». Pour te rassurer, vérifie toujours que ta réponse a un sens concret : une quantité ne peut pas être négative, un seuil de rentabilité doit tomber entre les deux extrémités du graphique, et l’ordre de grandeur doit être crédible (un food-truck ne vend pas 10000 menus par jour).