EXERCICE n o 1 (problème France juin points) Soitf la fonction définie sur l intervalle ] 0 ; + [ par. f(x) = e x lnx + ex x.

Documents pareils
Commun à tous les candidats

EXERCICE 4 (7 points ) (Commun à tous les candidats)

C f tracée ci- contre est la représentation graphique d une

Bac Blanc Terminale ES - Février 2011 Épreuve de Mathématiques (durée 3 heures)

Baccalauréat ES Amérique du Nord 4 juin 2008

Baccalauréat ES/L Amérique du Sud 21 novembre 2013

a et b étant deux nombres relatifs donnés, une fonction affine est une fonction qui a un nombre x associe le nombre ax + b

Baccalauréat S Antilles-Guyane 11 septembre 2014 Corrigé

O, i, ) ln x. (ln x)2

Séquence 8. Fonctions numériques Convexité. Sommaire

Développements limités. Notion de développement limité

BACCALAURÉAT GÉNÉRAL SESSION 2012 OBLIGATOIRE MATHÉMATIQUES. Série S. Durée de l épreuve : 4 heures Coefficient : 7 ENSEIGNEMENT OBLIGATOIRE

Développements limités, équivalents et calculs de limites

Fonctions de deux variables. Mai 2011

Complément d information concernant la fiche de concordance

DÉRIVÉES. I Nombre dérivé - Tangente. Exercice 01 (voir réponses et correction) ( voir animation )

BACCALAUREAT GENERAL MATHÉMATIQUES

mathématiques mathématiques mathématiques mathématiques

Chapitre 2 Le problème de l unicité des solutions

Baccalauréat technique de la musique et de la danse Métropole septembre 2008

Cours d Analyse. Fonctions de plusieurs variables

Soit la fonction affine qui, pour représentant le nombre de mois écoulés, renvoie la somme économisée.

Correction du Baccalauréat S Amérique du Nord mai 2007

TSTI 2D CH X : Exemples de lois à densité 1

Chapitre 7 : Intégration sur un intervalle quelconque

F411 - Courbes Paramétrées, Polaires

Etude de fonctions: procédure et exemple

Exercice 3 (5 points) A(x) = 1-e -0039' e- 0,039x A '() -'-,..--,-,--,------:-- X = (l_e-0,039x)2

Comparaison de fonctions Développements limités. Chapitre 10

Baccalauréat ES Polynésie (spécialité) 10 septembre 2014 Corrigé

Lecture graphique. Table des matières

Items étudiés dans le CHAPITRE N5. 7 et 9 p 129 D14 Déterminer par le calcul l'antécédent d'un nombre par une fonction linéaire

Seconde Généralités sur les fonctions Exercices. Notion de fonction.

Cours Fonctions de deux variables

Chapitre 4: Dérivée d'une fonction et règles de calcul

Chapitre 3. Quelques fonctions usuelles. 1 Fonctions logarithme et exponentielle. 1.1 La fonction logarithme

Calcul intégral élémentaire en plusieurs variables

La fonction exponentielle

mathématiques mathématiques mathématiques mathématiques mathématiques mathématiques SÉRIE ES ANNALES DES SUJETS DE MATHÉMATIQUES SESSION 2013

Statistiques à deux variables

Baccalauréat ES/L Métropole La Réunion 13 septembre 2013 Corrigé

I. Polynômes de Tchebychev

Fonctions de plusieurs variables

Ressources pour le lycée général et technologique

Angles orientés et fonctions circulaires ( En première S )

Baccalauréat ES Pondichéry 7 avril 2014 Corrigé

Quelques contrôle de Première S

8.1 Généralités sur les fonctions de plusieurs variables réelles. f : R 2 R (x, y) 1 x 2 y 2

Fonctions linéaires et affines. 1 Fonctions linéaires. 1.1 Vocabulaire. 1.2 Représentation graphique. 3eme

3 Approximation de solutions d équations

BTS Groupement A. Mathématiques Session Spécialités CIRA, IRIS, Systèmes électroniques, TPIL

Logistique, Transports

Chapitre 0 Introduction à la cinématique

Terminale SMS - STL

Baccalauréat S Nombres complexes Index des exercices sur les complexes de septembre 1999 à juin 2012 Tapuscrit : DENIS VERGÈS

I. Ensemble de définition d'une fonction

Mais comment on fait pour...

t 100. = 8 ; le pourcentage de réduction est : 8 % 1 t Le pourcentage d'évolution (appelé aussi taux d'évolution) est le nombre :

Correction du baccalauréat ES/L Métropole 20 juin 2014

Continuité d une fonction de plusieurs variables

DYNAMIQUE DE FORMATION DES ÉTOILES

Résolution d équations non linéaires

Comment tracer une droite représentative d'une fonction et méthode de calcul de l'équation d'une droite.

CCP PSI Mathématiques 1 : un corrigé

Image d un intervalle par une fonction continue

ÉVALUATION FORMATIVE. On considère le circuit électrique RC représenté ci-dessous où R et C sont des constantes strictement positives.

Notion de fonction. Résolution graphique. Fonction affine.

Chapitre VI Fonctions de plusieurs variables

FONCTIONS DE PLUSIEURS VARIABLES (Outils Mathématiques 4)

Les devoirs en Première STMG

Chapitre 6. Fonction réelle d une variable réelle

DROUHIN Bernard. Le chauffe-eau solaire

Deux disques dans un carré

DURÉE DU JOUR EN FONCTION DE LA DATE ET DE LA LATITUDE

1 Problème 1 : L avion solaire autonome (durée 1h)

Théorème du point fixe - Théorème de l inversion locale

Correction du baccalauréat S Liban juin 2007

Oscillations libres des systèmes à deux degrés de liberté

INTRODUCTION. 1 k 2. k=1

Nombre dérivé et tangente

Terminale STMG Lycée Jean Vilar 2014/2015. Terminale STMG. O. Lader

Statistique : Résumé de cours et méthodes

Exercice autour de densité, fonction de répatition, espérance et variance de variables quelconques.

Repérage d un point - Vitesse et

DM n o 8 TS Physique 10 (satellites) + Chimie 12 (catalyse) Exercice 1 Lancement d un satellite météorologique

Equations différentielles linéaires à coefficients constants

SYSTEMES LINEAIRES DU PREMIER ORDRE

BACCALAURÉAT PROFESSIONNEL SUJET

Exprimer ce coefficient de proportionnalité sous forme de pourcentage : 3,5 %

EPREUVES AU CHOIX DU CANDIDAT. Durée : De 09 h 00 à 12 h 00 (Heure de Yaoundé, TU + 1)

Généralités sur les fonctions 1ES

METEOROLOGIE CAEA 1990

Mathématiques I Section Architecture, EPFL

Notes du cours MTH1101N Calcul I Partie II: fonctions de plusieurs variables

Chap 4. La fonction exponentielle Terminale S. Lemme : Si est une fonction dérivable sur R telle que : = et 0! = 1 alors ne s annule pas sur R.

Chapitre 9 : Applications des lois de Newton et Kepler à l'étude du mouvement des planètes et des satellites

MESURE DE LA MASSE DE LA TERRE

POLY-PREPAS Centre de Préparation aux Concours Paramédicaux. - Section Audioprothésiste / stage i-prépa intensif -

FORD C-MAX + FORD GRAND C-MAX CMAX_Main_Cover_2013_V3.indd /08/ :12

Exercices types Algorithmique et simulation numérique Oral Mathématiques et algorithmique Banque PT

Transcription:

EXERCICE n o (problème France juin 7 - points) Soitf la fonction définie sur l intervalle ] ; + [ par f(x) = e x lnx + ex x. On appellec la courbe représentative de la fonctionf dans un repère orthogonal (O; ı ; j ) d unités graphiques cm sur l axe des abscisses et cm sur l axe des ordonnées. Partie A L objet de cette première partie est l étude des limites de la fonctionf aux bornes de son ensemble de définition.. Déterminer la limite def en +.. (a) Montrer que pour tout nombre réel strictement positifx,f(x) = ex (x lnx + ). x On rappelle que limx lnx =. En déduire la limite def en. x (b) Montrer que la courbec admet une asymptoteddont on donnera une équation. Partie B : étude d une fonction intermédiaire Soitg la fonction définie sur l intervalle ] ; + [ par g(x) = lnx + x x. (a) On désigne parg la dérivée de la fonctiong. Montrer que, pour tout nombre réel strictement positifx,g (x) = x x + x. (b) Étudier le signe deg (x). En déduire que la fonctiongest strictement croissante sur l intervalle ] ; + [. L étude des limites n est pas demandée. [ ]. (a) Démontrer que l équation g(x) = admet une solution unique α dans l intervalle ;. (b) Donner un encadrement d amplitude deα.. Déduire des questions B et B le signe deg(x), pourxappartenant à l intervalle ] ; + [. Partie C : étude des variations de la fonctionf et construction de la courbe associée. (a)f désignant la dérivée def, calculerf (x) et montrer quef (x) = e x g(x), pour tout nombrex appartenant àl intervalle ] ; + [. (b) En déduire le signe def (x) sur l intervalle ] ; + [.. (a) Dresser le tableau de variations de la fonctionf. (b) Calculer une valeur approchée à près def(α), en prenant, 6 pour valeur approchée deα.. (a) Reproduire et compléter le tableau ci-dessous. x,,,7,,,7,, f(x) à près (b) Construire l asymptotedet la courbec pourxappartenant à l intervalle ] ;, ]. Partie D : calcul d aire. Montrer que la fonctionf, définie sur l intervalle ] ; + [ parf(x) = e x lnx est une primitive def.. On désire calculer l aire de la partiee du plan comprise entre la courbec, l axe des abscisses et les droites d équations respectives x = et x =. (a) Hachurer la partiee sur le dessin. (b) Déterminer la valeur exacte de l aire dee en unités d aires, puis en cm.

EXERCICE n o (Problème France juin - points) L objectif est de déterminer une fonction dont la représentation graphique est donnée sur la page annexe à joindre à la copie, puis d étudier certaines propriétés de cette fonction. Partie A Sur la page annexe, on a représené dans le plan muni d un repère orthonormal (O; ı ; j ) d unité graphique cm, la courbec d une fonctionf définie sur R. La courbec passe par les points de coordonnées A(; ) et B(, ; ). Donner les valeurs def() et def(, ).. On suppose que pour tout nombre réelx,f(x) s écrit sous la forme suivante : f(x) = (ax +b)e x +, oùaetbsont deux nombres réels. Utiliser les résultats de la question pour déterminer la valeur des nombres réelsaetb Partie B Dans toute la suite du problème on étudie la fonctionf définie sur R par f(x) = (x + )e x +.. Déterminer la limite def en.. (a) Montrer que pour tout nombre réelx:f(x) = x e x + e x +. (b) Déterminer alors la limite def en +. En déduire que la courbec a une asymptote (D) dont on donnera une équation. (c) Démontrer que cette asymptote (D) coupe la courbec au point B. (d) Étudier, en le justifiant soigneusement, la position de la courbec par rapport à la droite (D).. Prouver que la dérivéef de la fonctionf est définie pour tout nombre réelxpar : f (x) = ( x )e x.. Étudier le signe def (x) sur R, puis dresser le tableau de variations de la fonctionf.. Déterminer une équation de la droite (T) tangente à la courbec au point A. Partie C On rappelle que, sur la feuille annexe jointe, à rendre avec la copie, on a représenté la courbe dans un repère orthonormal d unité graphique cm.. Déterminer le coefficient directeur de la tangente à la courbec au point E d abscisse (, ). Tracer sur la feuille annexe la tangente en. Compléter cette figure en représentant l asymptote (D) et la tangente (T). Hachurer la partie du plan comprise entre l axe des abscisses, la courbe C et les droites d équation x = etx =.. Montrer que la fonctionf définie par F(x) = ( x )e x +x est une primitive de la fonctionf sur R.. SoitAl aire en cm de la partie hachurée précédemment. Calculer la valeur exacte dea, puis en donner une valeur arrondie au centième.

EXERCICE n o (Problème nouvelle calédonie novembre 8 - points) Le planp est rapporté au repère orthonormal (O; ı ; j ).(L unitégraphiqueestcm.) Le but du problème est l étude de la fonctionf définie sur l intervalle [ ; + [ par : f(x) = ex + e x +x. On notec la courbe représentative de la fonctionf dans le planp. I - Étude d une fonction auxiliaire On noteg la fonction définie sur l intervalle [ ; + [ par : g(x) = e x (x ).. Déterminer la limite de la fonctiongen +.. Étude des variations deg (a) Calculer la fonction dérivéeg de la fonctionget étudier son signe sur l intervalle [ ; + [. (b) Dresser le tableau de variations de la fonctiongsur l intervalle [ ; + [.. Résolution de l équation g(x) = (a) Démontrer que l équation g(x) = possède une unique solution, notée α, appartenant à l intervalle [ ; ]. (b) Donner un encadrement deαd amplitude.. Déterminer le signe deg(x) pourxappartenant à l intervalle [ ; + [. II - Étude de la fonctionf. Étude de la limite en +. (a) Démontrer que pour tout nombre réelxappartenant à l intervalle [ ; + [, f(x) = + e x +xe x. (b) En déduire la limite def en + et interpréter graphiquement cette limite.. Étudier la position relative de la courbec et de la droited d équationy= sur l intervalle [ ; + [.. Étude des variations def (a) On notef la fonction dérivée de la fonctionf. Démontrer que, pour tout réelxappartenant à l intervalle [ ; + [,f (x) = g(x) (e x oùg est la fonction définie en. +x) (b) Déduire de la question I.., le sens de variations def sur l intervalle [ ; + [.. Construire la courbec et la droiteddans le repère. III - Calcul d aire On noteb l aire, exprimée en cm du domaine limitée par la courbec, la droited, l axe des ordonnées et la droite d équation x =.. Hachurer sur le graphique le domaineb.. Déterminer une primitivef de la fonctionf sur l intervalle [ ; + [.. En déduire la valeur exacte deb, puis une valeur approchée arrondie au mm.

EXERCICE n o (Problème France septembre 8-9 points) Étude de l énergie fournie par le rayonnement solaire Le but de ce problème est d étudier le rayonnement solaire en un point de la surface de la Terre dont la latitude est N et l altitude 9 m. Dans les questions.,. et., on étudie le rayonnement solaire un mars ensoleillé sur un plan perpendiculaire au rayonnement solaire d une surface de m.. On suppose d abord que le rayonnement solaire exprimé en W/m est donné en fonction de l inclinaison θ du soleil (θ étant exprimé en degrés) parp(θ) = e,8 sin(θ+,6). On attire l attention du candidat quant à l utilisation de la calculatrice pour ces calculs : dans la formule ci-dessus le sinus porte sur un angle exprimé en degrés. heure solaire 6 h 7 h 8 h 9 h h h h h h h 6 h 7 h 8 h inclinaison θ du soleil (en ),,7 7,7 7,7,7, rayonnement solaire 7 86 p(θ) (en W/m ). On veut maintenant modéliser l évolution du rayonnement solaire en fonction de l heure. On définit la variabletcomme étant le temps écoulé depuis le lever du soleil, qui se produit à 6 heures. Pour des raisons de symétrie entre le matin et l après-midi, on se limitera à faire varier t dans l intervalle [ ; 6], ce qui correspond à des heures solaires variant entre 6 h et h. On admet que le rayonnement solaire (en W/m ) peut être exprimé en fonction detpar : f(t) = 86 ( e,6t). (a) Compléter le duplicata du tableau ci-dessous, fourni en annexe (à joindre à la copie). heure solaire 6 h 7 h 8 h 9 h h h h temps t (en heures) 6 rayonnement so- laire 7 8 f(t) (en W/m ) (b) On désigne parf la dérivée de la fonctionf. Calculerf (t) et étudier son signe sur l intervalle [ ; 6]. (c) En déduire le tableau de variations de la fonctionf. (d) Tracer la courbe représentativecde la fonctionf dans un repère orthogonal ( cm pour une unité en abscisse et cm pour unités en ordonnée). (e) Donner une équation de la tangentet à la courbec au point d abscisse. TracerT dans le même repère que C. (f) Les dernières lignes des tableaux et vous paraissent-elles cohérentes?. La quantité d énergie solaire E, exprimée en Wh, reçue au cours de la journée, est donnée par : 6 6 ( E = f(t) dt = 7 e,6t) dt. Calculer la valeur exacte de E puis fournir la valeur arrondie à l unité.. On s intéresse maintenant à l énergie solaire reçue sur une année. Un logiciel de météorologie fournit une énergie solaire annuelle égale à 6 kwh, toujours pour une surface de m. (a) Vérifier que cette valeur correspond environ à 6 journées telles que celle étudiée aux questions.,. et.. (b) On suppose qu un dispositif de production d énergie électrique reçoit l énergie solaire sur une surface de km et qu il convertit % de cette énergie en électricité. Combien d habitants auraient leur consommation électrique domestique fournie par ce dispositif, sachant qu un habitant consomme en moyenne 7 kwh/an d énergie électrique domestique (hors chauffage)?

T ale STI Etude de fonctions exponentielles Fiche n Annexe du problème à rendre avec la copie A B - - O 6 - ANNEXE RELATIVE AU PROBLÈME ( à rendre avec la copie) heure solaire 6 h 7 h 8 h 9 h h h h h h h 6 h 7 h 8 h inclinaison θ du,,7 7,7 7,7,7, soleil (en ) rayonnement 7 86 solaire p(θ) (en W/m ) Tableau heure solaire 6 h 7 h 8 h 9 h h h h temps t (en 6 heures) rayonnement solaire 7 8 f(t) (en W/m ) Tableau