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Exercice 1. QCM5 points
Commun à tous les candidats
1. Réponse c:PA?
B?= 0,7
A0,6B 0,3 B0,7 A0,4B 0,2 B0,82. Réponse c:P(B) = 0,26
D"après la formule des probabilités totales on a : p(B) =p(B∩A) +p?B∩ A? =pA(B)×p(A) +pA(B)×p?A?
= 0,3×0,6 + 0,2×0,4 p(B) = 0,263. Réponse c: F est décroissante sur [4; 12]
x1 3 4 12 15 f(x) -23 -1 -30 La fonctionFest une primitive de la fonctionfsur l"intervalle [1; 15] donc : ?x?[1 ; 15] ;F?(x) =f(x) Or d"après le tableau de variations de la fonctionfon peut déduire le signe def(x) =F?(x). x f(x) =F?(x)Variations deF
-13 15 0-La fonctionFest décroissante sur l"intervalle [3; 15] donc aussi sur [4;12] puisque[4 ; 12]?[3 ; 15].
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Obli. et Spé. - Vendredi 20 juin 2014
4. Réponse d:x2+ 3x= 8
?x?]0 ; +∞[ ; lnx+ ln(x+ 3) = 3ln2??lnx(x+ 3) = ln23En composant pas la fonction exponentielle ou en invoquant l"injectivité de la fonction logarithme surR?+on a :
lnx+ ln(x+ 3) = 3ln2??x(x+ 3) = 23= 8 lnx+ ln(x+ 3) = 3ln2??x2+ 3x= 85. Réponse a:5(ln6-ln2)
Puisque la fonctiongest clairement positive surR?+, l"aire, exprimée en unités d"aire, du domaine délimité parla courbeC,
l"axe des abscisses, et les droites d"équationsx= 2etx= 6, est donnée par 6 2 g(x)dx=? 6 25xdx
5ln|x|?62
= 5ln6-5ln2 6 2 g(x)dx= 5(ln6-ln2) www.math93.com /www.mathexams.fr2/11Correction Bac ES/L 2014 - Métropole
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Exercice 2. Obligatoire5 points
Candidats de ES n"ayant pas choisi la spécialité et candidats de LA l"automne 2010, Claude achète une maison à la campagne; il dispose d"un terrain de 1500 m2entièrement engazonné. Mais
tous les ans, 20% de la surface engazonnée est détruite et remplacée par de la mousse. Claude arrache alors, à chaque automne,
la mousse sur une surface de 50m2et la remplace par du gazon.
Pour tout nombreentier natureln, on noteunla surface en m2de terrain engazonnéau bout denannées, c"est-à -dire à l"automne
2010 +n. On a doncu0= 1500.
1. Calculeru1.
"20% de la surface engazonnée est détruite et remplacée par dela mousse. Claude arrache alors, à chaque automne, la
mousse sur une surface de 50m2et la remplace par du gazon,» donc en 2011 il reste 80% de la surface engazonnée de l"année
précédente auquel on ajoute 50m2. De ce fait :
u1= 0,8u0+ 50 = 0,8×1 500 + 50 = 1 250
2. Justifier que, pour tout nombre entier natureln, un+1= 0,8un+ 50.
"Mais tous les ans, 20% de la surface engazonnée est détruite et remplacée par de la mousse. Claude arrache alors, à chaque
automne, la mousse sur une surface de 50m2et la remplace par du gazon,» donc en(2010 +n+ 1)il reste 80% de la surface
engazonnée de l"année(2010 +n)auquel on ajoute 50m2. De ce fait : u n+1= 0,8un+ 503. On considère la suite(vn)définie pour tout nombre entier naturelnpar :vn=un-250.
3. a. Démontrer que la suite(vn)est géométrique. Préciser son premier terme et sa raison.
Pour tout entiernon a :
v n+1=un+1-250 = 0,8un+ 50-250 = 0,8un-200 = 0,8? u n-200 0,8? = 0,8(un-250) v n+1= 0,8vn La suite(vn)est donc une suitegéométrique de raisonq= 0,8 et de premier termev0=u0-250 = 1 500-250 = 1 250. (vn) :? v0= 1 250
v n+1= 0,8vn;?n?N3. b. Exprimervnen fonction den. En déduire que, pour tout nombre entier natureln, un= 250 + 1250×0,8n.
On peut donc écrire que :
?n?N;vn= 1 250×0,8nDe l"égalitévn=un-250définie pour tout entiern, on peut en déduire l"expression deun=vn+ 250soit :
?n?N;un= 250 + 1 250×0,8n3. c. Quelle est la surface de terrain engazonné au bout de 4 années?
On calcule
u4= 250 + 1250×0,84= 762
Donc762 m2du terrain est encore engazonné au bout de 4 ans. www.math93.com /www.mathexams.fr3/11Correction Bac ES/L 2014 - Métropole
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4. 4. a. Déterminer par le calcul la plus petite valeur de l"entier naturelntelle que :250 + 1250×0,8n<500.
Interpréter le résultat obtenu.
250 + 1250×0,8n<500??1250×0,8n<250
??0,8n<250 1250On compose par la fonction ln qui est croissante surR?+donc : ??nln0,8
A partir de la 8
èmeannée la surface de gazon sera inférieure à 500 m2.4. b. Compléter l"algorithme fourni en annexe 1 pour qu"il affiche la solution obtenue à la question précédente.
Initialisation
uprend la valeur 1500 nprend la valeur 0Traitement
Tant queu≥500faire
uprend la valeur0,8×u+ 50 nprend la valeurn+ 1Fin Tant que
Sortie
Affichern
5. Claude est certain que les mauvaises herbes ne peuvent envahir la totalité de son terrain. A-t-il raison? Justifier la
réponse.Si le réelqest tel que :-1< q <1on a
limn→+∞qn= 0Théorème 1
De ce fait, ici-1< q= 0,8<1et d"après le théorème 2 : lim n→+∞1 200×(0,8)n= 0 on a : ?n?N;un= 250 + 1 250×0,8nCe qui nous donne la limite de la suite(un):
lim n→+∞un= 250 Il restera donc, au minimum, 250 m2de gazon. Claude a donc raison. www.math93.com /www.mathexams.fr4/11Correction Bac ES/L 2014 - Métropole
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Exercice 2. Spécialité5 points
Candidats de ES ayant choisi la spécialité mathématiquesAlice participe à une compétition de tir à l"arc; elle effectue plusieurs lancers de flèches.
Lorsqu"elle atteint la cible à un lancer, la probabilité qu"elle atteigne la cible au lancer suivant est égale à0,9.
Lorsqu"ellea manquéla cible à un lancer,Alice se déconcentreet la probabilitéqu"elle atteigne la cible au lancer suivant est égale
à0,4.
On suppose qu"au premier lancer, elle a autant de chances d"atteindre la cible que de la manquer. Pour tout nombre entier naturelnstrictement positif, on note : a nla probabilité qu"Alice atteigne la cible aun-ième lancer; b nla probabilité qu"Alice manque la cible aun-ième lancer; P n= (anbn)la matrice ligne traduisant l"état probabiliste aun-ième lancer.1. 1. a. Représenter la situation par un graphe probabilistede sommets A et B (A représentant l"état " Alice atteint la
cible» et B l"état "Alice manque sa cible »). AB0,9 0,1 0,4 0,61. b. Indiquer la matrice de transitionMassociée à ce graphe. On prendra les sommets A et B dans l"ordre (A, B).
La matrice de transitionMassociée à ce graphe est :M=(((0,9 0,1
0,4 0,6)))
1. c. Justifier queP1= (0,5 0,5)etP2= (0,65 0,35).
Au premier lancer, elle a autant de chance d"atteindre la cible que de la manquer. Donc P1= (0,5 0,5)
En outre
P2=P1×M= (0,65 0,35)
2. 2. a. Montrer que, pour tout nombre entiernstrictement positif,an+1= 0,9an+O,4bn.
On a pour tout entiern
(an+1bn+1) =Pn+1=Pn×M= (0,9an+ 0,4bn0,1an+ 0,6bn) soit ?n?N;an+1= 0,9an+ 0,4bn2. b. En déduire que, pour tout nombre entiernstrictement positif,an+1= 0,5an+ 0,4.
On sait que
?n?N;an+bn= 1 donc ?n?N;an+1= 0,9an+ 0,4bn(1) a n+1= 0,9an+ 0,4×(1-an)(2) ?n?N;an+1= 0,5an+ 0,4 www.math93.com /www.mathexams.fr5/11Correction Bac ES/L 2014 - Métropole
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