Epreuve de spécialité de Mathématiques Série L



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

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

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

BACCALAUREAT GENERAL MATHÉMATIQUES

Nombre dérivé et tangente

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

Baccalauréat ES/L Amérique du Sud 21 novembre 2013

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

Baccalauréat L spécialité, Métropole et Réunion, 19 juin 2009 Corrigé.

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

Baccalauréat ES/L Métropole La Réunion 13 septembre 2013 Corrigé

BACCALAURÉAT PROFESSIONNEL ÉPREUVE DE MATHEMATIQUES. EXEMPLE DE SUJET n 2

Commun à tous les candidats

Complément d information concernant la fiche de concordance

108y= 1 où x et y sont des entiers

Baccalauréat S Antilles-Guyane 11 septembre 2014 Corrigé

EXERCICES - ANALYSE GÉNÉRALE

La fonction exponentielle

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

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

Seconde Généralités sur les fonctions Exercices. Notion de fonction.

Baccalauréat ES Pondichéry 7 avril 2014 Corrigé

Correction du Baccalauréat S Amérique du Nord mai 2007

Baccalauréat ES Polynésie (spécialité) 10 septembre 2014 Corrigé

Réseau SCEREN. Ce document a été numérisé par le CRDP de Bordeaux pour la. Base Nationale des Sujets d Examens de l enseignement professionnel.

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

Cours Fonctions de deux variables

Dérivation : Résumé de cours et méthodes

Correction du baccalauréat ES/L Métropole 20 juin 2014

Développements limités. Notion de développement limité

Développements limités, équivalents et calculs de limites

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

Baccalauréat ES Amérique du Nord 4 juin 2008

Dérivation : cours. Dérivation dans R

Bien lire l énoncé 2 fois avant de continuer - Méthodes et/ou Explications Réponses. Antécédents d un nombre par une fonction

Chapitre 6. Fonction réelle d une variable réelle

Ressources pour le lycée général et technologique

Dérivation CONTENUS CAPACITÉS ATTENDUES COMMENTAIRES

Les devoirs en Première STMG

Fonctions homographiques

F7n COUP DE BOURSE, NOMBRE DÉRIVÉ

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

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

Chapitre 1 : Évolution COURS

Logistique, Transports

Baccalauréat ES Antilles Guyane 12 septembre 2014 Corrigé

Angles orientés et fonctions circulaires ( En première S )

Chapitre 2 Le problème de l unicité des solutions

mathématiques mathématiques mathématiques mathématiques

Correction du baccalauréat STMG Polynésie 17 juin 2014

Continuité et dérivabilité d une fonction

TRAVAUX PRATIQUES SCIENTIFIQUES SUR SYSTÈME

INTRODUCTION. 1 k 2. k=1

BACCALAURÉAT PROFESSIONNEL SUJET

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

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

Cours d Analyse. Fonctions de plusieurs variables

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

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

MATHEMATIQUES TES Corrigés des devoirs

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

CCP PSI Mathématiques 1 : un corrigé

Raisonnement par récurrence Suites numériques

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

3 Approximation de solutions d équations

Maple: premiers calculs et premières applications

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

Fonctions de plusieurs variables

1 radian. De même, la longueur d un arc de cercle de rayon R et dont l angle au centre a pour mesure α radians est α R. R AB =R.

Suites numériques Exercices

U102 Devoir sur les suites (TST2S)

Corrigé du baccalauréat S Pondichéry 12 avril 2007

EXPLOITATIONS PEDAGOGIQUES DU TABLEUR EN STG

Lecture graphique. Table des matières

Chapitre 1 Régime transitoire dans les systèmes physiques

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

Terminale SMS - STL

Rappels sur les suites - Algorithme

Correction du baccalauréat S Liban juin 2007

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

Correction du bac blanc CFE Mercatique

Mathématiques I Section Architecture, EPFL

Comparaison de fonctions Développements limités. Chapitre 10

Fonction inverse Fonctions homographiques

I. Ensemble de définition d'une fonction

Statistique : Résumé de cours et méthodes

Loi binomiale Lois normales

SOCLE COMMUN - La Compétence 3 Les principaux éléments de mathématiques et la culture scientifique et technologique

Correction de l examen de la première session

Exercices - Polynômes : corrigé. Opérations sur les polynômes

SINE QUA NON. Découverte et Prise en main du logiciel Utilisation de bases

Catalogue des connaissances de base en mathématiques dispensées dans les gymnases, lycées et collèges romands.

Baccalauréat ES L intégrale d avril à novembre 2013

Angles orientés et trigonométrie

Mathématiques financières

OLYMPIADES ACADÉMIQUES DE MATHÉMATIQUES

Rapport d étape de la commission «épreuves du BAC en mathématiques» présidée par M. Paul ATTALI

SYSTEMES LINEAIRES DU PREMIER ORDRE

Probabilités conditionnelles Exercices corrigés

Continuité d une fonction de plusieurs variables

Transcription:

Epreuve de spécialité de Mathématiques Série L Durée de l'épreuve: 3 heures. Le candidat doit traiter tous les exercices. La qualité de la rédaction, la clarté et la précision des raisonnements entrent pour une part importante dans l'appréciation des copies. EXERCICE 1 (6 points) Une horloge électronique a été programmée pour émettre un bip toutes les sept heures. Le premier bip est émis le 31 décembre 2004 à minuit. 1 a) A quelle heure est émis le dernier bip du 1erjanvier 2005? b) A quelle heure est émis le premier bip du 2 janvier 2005? c) A quelle heure est émis le dernier bip du 2 janvier 2005? d) A quelle heure est émis le premier bip du 3 janvier 2005? Expliquer les réponses. 2 a) Montrer que : 24 3(modulo7). b) En déduire le reste de la division euclidienne de 2 24 par 7 et le reste de la division euclidienne de 3 24 par 7. Justifier les réponses. Reproduire sur la copie et compléter le tableau suivant : c) Expliquer pourquoi l horloge émet un bip à minuit tous les 7 jours et tout les 7 jours seulement. n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Reste de la division 5 1 4 0 3 6 2 euclidienne par 7 de n 24 3 On rappelle que l année 2005 est une année non bissextile et comporte donc 365 jours. a) Déterminer le plus petit entier naturel a tel que : 365 a(modulo7) b) A quelle date l horloge émettra-t-elle un bip à minuit pour la dernière fois en 2005? Expliquer la réponse. EXERCICE 2 (3 points) On considère l'algorithme ci-dessous 1 Entrée a et b deux entiers 2 Initialisation donner à q la valeur initiale 0 donner à m la valeur initiale b Traitement Tant que m a 3 affecter à q la valeur q + 1 affecter à m la valeur m + b 4 affecter à r la valeur a q b 5 Sortie Afficher la valeur de q et la valeur de r. 1 Montrer que si a = 55 et b = 17 le programme affiche q = 3 et r = 4 à l'étape 5. 2 Si a = 102 et b = 36 qu'affiche le programme à l'étape 5 Même question pour a = 25 et b = 32. 3 Que représente les valeurs affichées à l'étape 5

EXERCICE 3 ( 6 points ) Le but de l exercice est d étudier la fonction f définie sur l intervalle [ 1 ; 3 ] par f (x) = x 2 ln x x. On rappelle que e est le nombre tel que ln e = 1. On note (C ) la courbe représentative de la fonction f dans un repère (O; i ; j ) La courbe (C ) est donnée en annexe et à rendre avec la copie. Cette courbe permettra de contrôler l exactitude de certains résultats, mais ne doit pas être utilisée pour justifier les réponses. Partie I On considère la fonction u définie sur l intervalle [ 1 ; 3 ] par u (x) = x 2 2 + 2 ln x. On note u' la dérivée de la fonction u. Calculer u' (x). Dresser le tableau de variations de la fonction u sur l intervalle [ 1 ; 3 ] On admet l existence d un nombre unique a, appartenant à l intervalle [ 1 ; 3 ] tel que u (a) = 0. Recopier et compléter le tableau ci-dessous en indiquant le signe de u (x). Partie II x 1 a 3 u (x) 0 a) On note f ' la dérivée de la fonction f. On admet que pour tout x de l intervalle [ 1 ; 3 ], f ' (x) = u(x) 2 x 2 où u est la fonction définie dans la partie I. Déterminer selon les valeurs de x le signe de f ' (x) sur l intervalle [ 1 ; 3 ]. b) Dresser le tableau de variations de la fonction f (on ne calculera pas f (a)). On note A le point de coordonnées 1, 1 2. Montrer que la tangente ( T ) à la courbe (C ) au point d abscisse e est parallèle à la droite (OA). Tracer la droite ( OA ) et la tangente ( T ) sur l annexe à rendre avec la copie. Placer le point B de coordonnées ( a ; f (a) ) et la tangente à la courbe (C ) au point B. EXERCICE 4 (5 points ) Des chardons envahissent une pelouse de deux façons différentes. Ce dimanche 13 juin, ils couvrent 300 m 2 de la pelouse. Chaque semaine l aire de la surface envahie par les chardons augmente d une part de 4 % par la prolifération des racines, d'autre part de 13 m 2 dus aux graines envolées des jardins voisins. On appelle U n l'aire de pelouse, en m 2, envahie par les chardons au bout de n semaines. On a donc U 0 = 300. 1 Calculer U 1, U 2 et U 3. 2 Justifier que pour tout entier naturel n, U n+1 = 1,04 U n + 13. 3 On définit la suite (V n ) par V n = U n + 325. a) Démontrer que V n+1 = 1,04 V n. b) En déduire que la suite (V n ) est une suite géométrique dont on précisera le premier terme et la raison. 4 Exprimer V n en fonction de n, en déduire que U n = 625 (1,04) n 325. 5 Au bout de combien de semaines les chardons auront-ils envahi plus de 700 m 2 de la pelouse?

Annexe de l exercice 3 à compléter et à rendre avec la copie

Exercice 1 (6 points) (Nouvelle-Calédonie novembre 2005) Une horloge électronique a été programmée pour émettre un bip toutes les sept heures. Le premier bip est émis le 31 décembre 2004 à minuit. 1 a) A quelle heure est émis le dernier bip du 1erjanvier 2005? 3 7 = 21 < 24 < 4 7 donc le dernier bip du 1 er janvier 2005 a été émis à 21 h b) A quelle heure est émis le premier bip du 2 janvier 2005? 4 7 24 = 4 donc le premier bip du 2 janvier 2005 a été émis à 4 h c) A quelle heure est émis le dernier bip du 2 janvier 2005? 4 + 2 7 24 < 4 + 3 7 donc le dernier bip du 2 janvier 2005 a été émis à 18 h d) A quelle heure est émis le premier bip du 3 janvier 2005? Expliquer les réponses. 4 + 3 7 24 = 1 donc le premier bip du 3 janvier 2005 a été émis à 1 h 2 a) Montrer que : 24 3(modulo7). 24 = 3 7 + 3 donc 24 3 b) En déduire le reste de la division euclidienne de 2 24 par 7 et le reste de la division euclidienne de 3 24 par 7. Justifier les réponses. Reproduire sur la copie et compléter le tableau suivant : modulo 7 on a 24 3 donc 2 24 2 3 le reste de la division par 7 est donc 6 modulo 7 on a 24 3 donc 3 24 3 3 2 donc le reste de la division par 7 est 2 n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Reste de la division 3 6 2 5 1 4 0 3 6 2 euclidienne par 7 de n 24 c) Expliquer pourquoi l horloge émet un bip à minuit tous les 7 jours et tout les 7 jours seulement. Pour qu'un bip soit émit à minuit n jours après le premier janvier 2005 il faut que 24 n soit divisible par 7. Pour tout entier naturel n, si r est le reste de la division de n par 7 on a : n r modulo 7 donc n 24 r 24 modulo 7 avec 0 r < 7 24 n 0 r 24 0 r = 0. Donc l'horloge émet un bip à minuit tous les 7 jours. 3 On rappelle que l année 2005 est une année non bissextile et comporte donc 365 jours. a) Déterminer le plus petit entier naturel a tel que : 365 a(modulo7) 365 = 52 7 + 1 b) A quelle date l horloge émettra-t-elle un bip à minuit pour la dernière fois en 2005? Expliquer la réponse. 365 24 24 modulo 7 donc 365 3 modulo 7 A 24 h 3 h = 21 h l'horloge émettra un bip à minuit pour la dernière fois. ( 6 points ) (Centre Etrangers juin 2004) Le but de l exercice est d étudier la fonction f définie sur l intervalle [ 1 ; 3 ] par f (x) = x 2 ln x. On rappelle que e est le nombre tel que ln e = 1. On note (C ) la courbe représentative de la fonction f dans un x repère (O; i ; j ) La courbe (C ) est donnée en annexe et à rendre avec la copie. Cette courbe permettra de contrôler l exactitude de certains résultats, mais ne doit pas être utilisée pour justifier les réponses. Partie I On considère la fonction u définie sur l intervalle [ 1 ; 3 ] par u (x) = x 2 2 + 2 ln x. On note u' la dérivée de la fonction u. Calculer u' (x). u '(x) = 2 x + 2 x > 0

Dresser le tableau de variations de la fonction u sur l intervalle [ 1 ; 3 ] u(1) = 1 2 2 2 + 2 ln 1 = 1 et u(3) = 3 2 2 + 2 ln 3 = 7 + 2 ln 3 9,2 x 1 3 signe de u ' + 7 + 2 ln 3 u 1 On admet l existence d un nombre unique a, appartenant à l intervalle [ 1 ; 3 ] tel que u (a) = 0. Recopier et compléter le tableau ci-dessous en indiquant le signe de u (x). x 1 a 3 u (x) 0 + Partie II a) On note f ' la dérivée de la fonction f. On admet que pour tout x de l intervalle [ 1 ; 3 ], f ' (x) = u(x) 2 x2 définie dans la partie I. Déterminer selon les valeurs de x le signe de f ' (x) sur l intervalle [ 1 ; 3 ]. 1 f (x) = x 2 ln x f ' (x) = 1 x 2 x x 1 ln x x 2 = 1 2 1 ln x x 2 = x2 2 + 2 ln x 2 x 2 = u(x) 2 x 2 Pour tout réel x de [ 1 ; 3 ] 2 x 2 > 0 donc f ' (x) est donc du signe de u(x) b) Dresser le tableau de variations de la fonction f (on ne calculera pas f (a)). x 1 a 3 signe de f ' 0 + 1 3 2 2 ln 3 3 f où u est la fonction f(a) On note A le point de coordonnées 1, 1. Montrer que la tangente ( T ) à la courbe (C ) au point d abscisse e est parallèle à la 2 droite (OA). Tracer la droite ( OA ) et la tangente ( T ) sur l annexe à rendre avec la copie. Placer le point B de coordonnées ( a ; f (a) ) et la tangente à la courbe (C ) au point B. f ' (e) = 1 2 1 ln e e 2 = 1 2 1 1 e 2 = 1 2 le coefficient directeur de la droite (OA) est égal à : y A y O x A x O = 1 2 On retrouve le coefficient directeur de la tangente

EXERCICE 2 (5 points ) (Centre Liban juin 2004) Des chardons envahissent une pelouse de deux façons différentes. Ce dimanche 13 juin, ils couvrent 300 m2 de la pelouse. Chaque semaine l aire de la surface envahie par les chardons augmente d une part de 4 % par la prolifération des racines, d'autre part de 13 m2 dus aux graines envolées des jardins voisins. On appelle Un l'aire de pelouse, en m2, envahie par les chardons au bout de n semaines. On a donc U0 = 300. 1 Calculer U1, U2 et U3. U 1 = 1 + 4 100 300 + 13 = 325, U 2 = 1 + 4 100 325 + 13 = 351 et U 3 = 1 + 4 100 351 + 13 = 378,04 2 Justifier que pour tout entier naturel n, Un+1 = 1,04 Un + 13. La prolifération due aux racines est de 4 100 U n et celle due aux graine est de 13 4 On a donc U n+1 = U n + 100 U n + 13 = 1,04 U n + 13 3 On définit la suite (Vn) par Vn = Un + 325. a) Démontrer que Vn+1 = 1,04 Vn. V n+1 = U n+1 + 325 = 1,04 U n + 13 + 325 = 1,04 U n + 338 1,04 V n = 1,04 (U n + 325) = 1,04 U n + 1,04 325 = 1,04 U n + 338 = V n+1 b) En déduire que la suite (Vn) est une suite géométrique dont on précisera le premier terme et la raison. pour tout entier naturel n, V n+1 = 1,04 V n donc la suite (V n ) est géométrique de raison 1,04. Son premier terme est U 0 = 300 4 Exprimer Vn en fonction de n, en déduire que Un = 625 (1,04) n 325. V n = V 0 (1,04) n = (300 + 325) (1,04) n = 625 (1,04) n donc U n = V n 325 = 625 (1,04) n 325 5 Au bout de combien de semaines les chardons auront-ils envahi plus de 700 m2 de la pelouse? 625 (1,04) n 325 700 équation 625 (1,04) n 1025 (1,04) n 1025 n ln (41/25) ln (1,04) 13 semaines. EXERCICE 4 625 n ln (1,04) ln 41 25 ln (41/25) On a : ln (1,04) 12,6 donc les chardons auront envahi plus de 700 m2 de la pelouse au bout de (3 points) On considère l'algorithme ci-dessous 1 Entrée a et b deux entiers 2 Initialisation donner à q la valeur initiale 0 Traitement donner à m la valeur initiale b Tant que m a 3 affecter à q la valeur q + 1 affecter à m la valeur m + b 4 affecter à r la valeur a q b 5 Sortie Afficher la valeur de q et la valeur de r. 1 Montrer que si a = 55 et b = 17 le programme affiche q = 3 et r = 4 à l'étape 5. a = 55 et b = 17 q = 0 et m = 17 17 55? oui q = 1 et m = 34 63 55? non r = 55 3 17 = 4 le programme affiche q = 3 et r = 4 34 55? oui q = 2 et m = 51 2 Si a = 102 et b = 36 qu'affiche le programme à l'étape 5 51 55? oui q = 3 et m = 63

a = 102 et b = 36 q = 0 et m = 36 36 102? oui q = 1 et m = 72 108 102? non r = 102 2 36 = 30 le programme affiche q = 2 et r = 30 72 102? oui q = 1 et m = 108 Même question pour a = 25 et b = 32. a = 25 et b = 32 q = 0 et m = 32 32 25? non r = 25 0 32 = 25 le programme affiche q = 0 et r = 25 3 Que représente les valeurs affichées à l'étape 5 q représente le quotient de a par b et r le reste de la division de a par b