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Jun 12 2015 Baccalauréat S Polynésie. 12 juin 2015. EXERCICE 1. 3 points. Commun à tous les candidats. On considère le pavé droit ABCDEFGH ci-dessous
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A. P. M. E. P.
?Baccalauréat S Polynésie?12 juin 2015
EXERCICE13 points
Commun à tous lescandidats
On considère le pavé droit ABCDEFGH ci-dessous, pour lequelAB = 6, AD = 4 etAE = 2.
I, J et K sont les points tels que-→AI=1
ABC DE FG H I J KOn se place dans le repère orthonormé
A ;-→AI,-→AJ,--→AK?
1.Vérifier que le vecteur-→nde coordonnées((22
-9)) est normal au plan (IJG).2.Déterminer une équation du plan (IJG).
3.Déterminer les coordonnées du point d"intersection L du plan (IJG) et de la droite (BF).
4.Tracer la section du pavé ABCDEFGH par le plan (IJG). Ce tracésera réalisé sur la figure donnée en
annexeà rendreavecla copie). On ne demande pas de justification.*EXERCICE24 points
Commun à tous lescandidats
Le plan complexe est rapporté à un repère orthonormé?O,-→u,-→v?
. À tout pointMd"affixezdu plan, on associe le pointM?d"affixez?définie par : z ?=z2+4z+3.1.Un pointMest dit invariant lorsqu"il est confondu avec le pointM?associé.
Démontrer qu"il existe deux points invariants. Donner l"affixe de chacun de ces points sous forme algébrique, puis sous forme exponentielle.2.Soit A le point d"affixe-3-i?
32et B le point d"affixe-3+i?
3 2. Montrer que OAB est un triangle équilatéral.Baccalauréat SA. P. M. E. P.
3.Déterminer l"ensembleEdes pointsMd"affixez=x+iyoùxetysont réels, tels que le pointM?
associé soit sur l"axe des réels.4.Dans le plan complexe, représenter les points A et B ainsi quel"ensembleE.*
EXERCICE33 points
Commun à tous lescandidats
Dans un pays, la taille en centimètres des femmes de 18 à 65 anspeut être modélisée par une variable aléa-
toireX1suivant la loi normale d"espéranceμ1=165 cm et d"écart-typeσ1=6 cm, et celle des hommes de
18 à 65 ans, par une variable aléatoireX2suivant la loi normale d"espéranceμ2=175 cm et d"écart-type
2=11 cm.
Dans cet exercice tous les résultats seront arrondis à 10 -2près.1.Quelle est la probabilité qu"une femme choisie au hasard dans ce pays mesure entre 1,53 mètre et
1,77 mètre?
2. a.Déterminer laprobabilitéqu"un homme choisi auhasarddanscepaysmesure plus de1,70 mètre.
b.De plus, on sait que dans ce pays les femmes représentent 52% de la population des personnes dont l"âge est compris entre 18 et 65 ans. On choisit au hasardune personne qui a entre 18 et 65 ans. Elle mesure plus de 1,70 m. Quelle est la probabilité quecette personne soit une femme?*EXERCICE45 points
Commun à tous lescandidats
Le directeur d"un zoo souhaite faire construire un tobogganpour les pandas. Il réalise le schéma suivant de
ce toboggan en perspective cavalière.Voici ce schéma :
PartieA Modélisation
Le profil de ce toboggan est modélisé par la courbeCreprésentant la fonctionfdéfinie sur l"intervalle [1; 8]
par f(x)=(ax+b)e-xoùaetbsont deux entiers naturels. La courbeCest tracée ci-dessous dans un repère orthonormé dont l"unité est le mètre.Polynésie212 juin 2015
Baccalauréat SA. P. M. E. P.
012345
0 1 2 3 4 5 6 7 801
0 11.On souhaite que la tangente à la courbeCen son point d"abscisse 1 soit horizontale.
Déterminer la valeur de l"entierb.
2.On souhaite que le haut du toboggan soit situé entre 3,5 et 4 mètres de haut.
Déterminer la valeur de l"entiera.
PartieB Un aménagementpour lesvisiteurs
On admet dans la suite que la fonctionfintroduite dans la partie A est définie pour tout réelx?[1 ; 8] par
f(x)=10xe-x.Le mur de soutènement du toboggan sera peint par un artiste sur une seule face, hachurée sur le schéma en
début d"exercice. Sur le devis qu"il propose, celui-ci demande un forfait de 300 euros augmenté de 50 euros
par mètre carré peint.1.Soitgla fonction définie sur [1; 8] par
g(x)=10(-x-1)e-x. Déterminer la fonction dérivée de la fonctiong.2.Quel est le montant du devis de l"artiste?
PartieC Une contrainteà vérifier
Des raisons de sécurité imposent de limiter la pente maximale du toboggan.On considère un pointMde la courbeC, d"abscisse différente de 1. On appelleαl"angle aigu formé par la
tangente enMàCet l"axe des abscisses.La figure suivante illustre la situation.
Polynésie312 juin 2015
Baccalauréat SA. P. M. E. P.
M P L Les contraintes imposent que l"angleαsoit inférieur à 55 degrés.1.On notef?la fonction dérivée de la fonctionfsur l"intervalle [1; 8]. On admet que, pour toutxde
l"intervalle [1; 8],f?(x)=10(1-x)e-x. Étudier les variations de la fonctionf?sur l"intervalle [1; 8].2.Soitxun réel de l"intervalle ]1; 8] et soitMle point d"abscissexde la courbeC. Justifier que tanα=??f?(x)??.
3.Le toboggan est-il conforme aux contraintes imposées?*
EXERCICE55 points
Candidatsn"ayantpas choisi l"enseignementde spécialité Soit (vn)la suite définie par v1=ln(2) et, pour tout entier naturelnnon nul,vn+1=ln?2-e-vn?.
On admet que cette suite est définie pour tout entier naturelnnon nul.On définit ensuite la suite
(Sn)pour tout entier naturelnnon nul par : S n=n? k=1v k=v1+v2+···+vn. Le but de cet exercice est de déterminer la limite de (Sn).PartieA - Conjecturesà l"aide d"un algorithme
1.Recopier et compléter l"algorithme suivant qui calcule et affiche la valeur deSnpour une valeur den
choisie par l"utilisateur :Polynésie412 juin 2015
Baccalauréat SA. P. M. E. P.
Variables :n,kentiers
S,vréels
Initialisation : Saisir la valeur den
vprend la valeur ...Sprend la valeur ...
Traitement : Pourkvariant de ...à ...faire
...prend la valeur ... ...prend la valeur ...Fin Pour
Sortie : AfficherS
2.À l"aide de cet algorithme, on obtient quelques valeurs deSn. Les valeurs arrondies au dixième sont
données dans le tableau ci-dessous : n101001000100001000001000000Sn2,44,66,99,211,513,8
En expliquant votre démarche, émettre une conjecture quantau comportement de la suite(Sn).PartieB - Étude d"une suite auxiliaire
Pour tout entier naturelnnon nul, on définit la suite(un)parun=evn.1.Vérifier queu1=2 et que, pour tout entier naturelnnon nul,un+1=2-1
un.2.Calculeru2,u3etu4. Les résultats seront donnés sous forme fractionnaire.
3.Démontrer que, pour tout entier naturelnnon nul,un=n+1
n.PartieC - Étude de (Sn)
1.Pour tout entier naturelnnon nul, exprimervnen fonction deun, puisvnen fonction den.
2.Vérifier queS3=ln(4).
3.Pourtoutentier naturelnnonnul, exprimerSnenfonction den.Endéduirelalimite delasuite(Sn).*
EXERCICE55 points
Candidatsayantchoisi l"enseignementde spécialitéOn considère la matriceA=?-4 6
-3 5?1.On appelleIla matrice identité d"ordre2.
Vérifier queA2=A+2I.
2.En déduire une expression deA3et une expression deA4sous la forme
αA+βIoùαetβsont des réels.
3.On considère les suites(rn)et(sn)définies parr0=0 ets0=1 et, pour tout entier natureln,
?rn+1=rn+sn s n+1=2rn Démontrer que, pour tout entier natureln,An=rnA+snI.Polynésie512 juin 2015
Baccalauréat SA. P. M. E. P.
4.Démontrer que la suite(kn)définie pour tout entier naturelnparkn=rn-snest géométrique de
raison-1. En déduire, pour tout entier natureln, une expression explicite deknen fonction den.5.On admet que la suite(tn)définie pour tout entier naturelnpar
t n=rn+(-1)n3est géométrique de raison 2.
En déduire, pour tout entier natureln, une expression explicite detnen fonction den.6.Déduire des questions précédentes, pour tout entier natureln, une expression explicite dernetsn
en fonction den.7.En déduire alors, pour tout entier natureln, une expression des coefficients de la matriceAn.
Polynésie612 juin 2015
Baccalauréat SA. P. M. E. P.
Annexe
À rendreavecla copie
EXERCICE 1
ABC DE FG H I JKPolynésie712 juin 2015
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