Soit \( n \) un entier naturel tel que \( n \ge 2 \). On appelle fonction réelle de \( n \) variables toute fonction \( f \) définie d’un sous-ensemble \( D \subset \mathbb{R}^n \) vers \( \mathbb{R} \).

On écrit :

\( f : D \subset \mathbb{R}^n \rightarrow \mathbb{R} \)

\( (x_1,x_2,\dots,x_n) \mapsto f(x_1,x_2,\dots,x_n) \)

Exemple 

Voici quelques exemples de fonctions pour \( n=2 \) et \( n=3 \).

1.

\( f : \mathbb{R}^2 \rightarrow \mathbb{R} \)

\( (x,y) \mapsto f(x,y)=\dfrac{2}{1+x^2+y^2} \)

2.

\( h : \mathbb{R}^2 \rightarrow \mathbb{R} \)

\( (x,y) \mapsto h(x,y)=x+e^{1+y} \)

3.

\( g : \mathbb{R}^3 \rightarrow \mathbb{R} \)

\( (x,y,z) \mapsto g(x,y,z)=x^3+yz+2 \)

4.

\( L : \mathbb{R}^2 \rightarrow \mathbb{R} \)

\( (x,y) \mapsto L(x,y)=\dfrac{y}{1+x^2} \)

5.

\( M : \mathbb{R}^3 \rightarrow \mathbb{R} \)

\( (x,y,z) \mapsto M(x,y,z)=\dfrac{z+2}{1+x^2+y^2+z^2} \)

Définition : Domaine de définition

On appelle domaine de définition d’une fonction \( f:\mathbb{R}^n \rightarrow \mathbb{R} \) l’ensemble

\( D_f=\{x=(x_1,x_2,\dots,x_n)\in\mathbb{R}^n \;|\; f(x)\ \text{est défini}\} \)

Définition : Image d’une fonction

L’image de \( f \) est l’ensemble des valeurs prises par la fonction :

\( f(D_f)=\{f(x)\;|\;x\in D_f\} \)

Définition : Représentation graphique

La représentation graphique (ou surface représentative) d’une fonction \( f:D_f\subset\mathbb{R}^2\rightarrow\mathbb{R} \) est l’ensemble

\( \{(x,y,f(x,y))\ |\ (x,y)\in D_f\} \)

Exemple 

La fonction

\( f(x,y)=\dfrac{x^3+xy+y^2+2}{1+x^2+y^2} \)

est définie sur \( D=\mathbb{R}^2 \) car pour tout \( (x,y)\in\mathbb{R}^2 \) on a

\( 1+x^2+y^2 \neq 0 \).

Exemple 

La fonction

\( g(x,y)=\sqrt{1-x^2-y^2} \)

est définie sur le disque

\( D_g=\{(x,y)\in\mathbb{R}^2 \;|\; x^2+y^2 \le 1\} \).


Fonctions partielles

Définition 

Soit \( f \) une fonction définie sur \( D\subset\mathbb{R}^2 \) à valeurs dans \( \mathbb{R} \) et soit \( A=(a_1,a_2)\in D \).

Les fonctions partielles associées à \( f \) au point \( A \) sont

\( x_1 \mapsto f(x_1,a_2) \)

\( x_2 \mapsto f(a_1,x_2) \)

définies sur des intervalles ouverts contenant respectivement \( a_1 \) et \( a_2 \).

Exemple 

Considérons la fonction

\( f(x,y)=5+x^2-y^2 \)

au point \( A=(2,4) \).

Les deux fonctions partielles sont :

\( f_1(x)=f(x,4)=x^2-11 \)

\( f_2(y)=f(2,y)=9-y^2 \)

Exemple 

Pour la fonction

\( f(x,y,z)=2x^2+y^2+z+3 \)

au point \( A=(2,1,3) \), on obtient :

\( f_1(x)=2x^2+7 \)

\( f_2(y)=y^2+14 \)

\( f_3(z)=z+12 \)

Remarque 

Pour simplifier, les énoncés sont généralement présentés dans le cas de deux variables. Les notions se généralisent facilement aux espaces de dimension supérieure.
آخر تعديل: الجمعة، 6 مارس 2026، 2:49 AM