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Corrigéd?alauréat STI2D/STL A P M E P Le «succès» est l’évènement : «le véhicule est non conforme» avec la probabilité p =005 et l’«échec» l’évènement «levéhicule est conforme» aveclaprobabilité q =095
L"intégralede juin 2013 à novembre 2015
Polynesie 7 juin 2013.....................................2 Antilles-Guyane19 juin 2013............................ 6 Métropole 20 juin 2013.................................. 9 Métropole 12 septembre 2013..........................13 Nouvelle-Calédonie 18 novembre 2013................ 17 Nouvelle-Calédonie 7 mars 2014....................... 21 Polynésie 16 juin 2014.................................. 25 Antilles-Guyane19 juin 2014...........................30 Métropole 19 juin 2014.................................34 Métropole 11 septembre 2014..........................38 Polynésie 11 septembre2014...........................42 Nouvelle-Calédonie 17 novembre 2014................ 46 Métropole-La Réunion 18 juin 2015....................50 Antilles-Guyane18 juin 2015...........................56 Polynésie 11 juin 2015.................................. 61 Nouvelle-Calédonie 19 novembre 2015................ 66 Concours ENI-GEIPI-POLYTECH 2015................ 69À la fin index des notions abordées
À la fin de chaque exercice cliquez sur * pour aller à l"indexDurée : 4 heures
?Baccalauréat Polynesie 7 juin 2013?STI2D-STL-SPCL
EXERCICE14 points
Cet exercice est un questionnaire à choix multiples (QCM). Pour chaque question, une seule des quatre réponses proposées est exacte. Le candidat indiquera sur la copie le numérode la question etla lettre correspondant à la réponse choisie. Aucune justification n"est demandée. Il sera attribué un point si la réponse est exacte. Aucun point ne sera enlevé en cas de réponse incorrecte ou d"absence de réponse.Onconsidèrele nombrecomplexez=2e-iπ
4oùi est le nombrecomplexe demodule
1 et d"argumentπ
2.1.Le carré dezest égal à :
a.-4ib.-4c.-2id.42.L"inverse dezest égal à :
a. 12e-iπ
4b.-2e-iπ4c.2eiπ4d.12eiπ
4 pour tout réelx, par : a.f(x)=2sin? x+π 2? b.f(x)=5sin?2x+π3?
c.f(x)=4sin? x+π 4? d.f(x)=sin?4x+π2?
4.On observe la durée de fonctionnement, exprimée en années, d"un appareil
électroménager jusqu"à ce que survienne la première panne. Cette durée de fonctionnement est modélisée par une variable aléatoireX suivant la loi exponentielle de paramètreλ=0,2. La probabilité que le moteur fonctionne sans panne pendant plus de 8 ans est au centième près : a.0,18b.0,20c.0,71d.0,80EXERCICE25 points
On considère la suite numérique
(un)définie par : u0=8 et, pour tout entier natureln,un+1=0,4un+3.
1.Calculeru1etu2.
On utilise un tableur pour calculer les premiers termes de cette suite. Une copie d"écran sur laquelle les termesu1etu2ont été effacés est donnée en annexe 1. 22.Quelle formule a-t-on pu saisir dans la cellule B3 de la feuille de calcul afin
d"obtenir les premiers termes de cette suite par recopie vers le bas?3.En utilisant cette copie d"écran, que peut-on conjecturer sur la limite de la
suite (un)?4.On considère l"algorithme suivant :
Les variables sont l"entier naturel N et le réel U.Initialisation : Affecter à N la valeur 0
Affecter à U la valeur 8
Traitement : TANT QUE U-5>0,01
Affecter à N la valeur N + 1
Affecter à U la valeur 0,4U+3
Fin TANT QUE
Sortie : Afficher N
Par rapport à la suite(un), quelle est la signification de l"entier N affiché?5.On considère la suite(vn)définie pour tout entier natureln, parvn=un-5.
On admet que la suite
(vn)est géométrique de premier termev0=3 et de raison 0,4. a.Exprimervnen fonction den. b.Déterminer la limite de la suite(vn). c.Le résultat précédent permet-il de valider la conjecture faite à la question 3?Pourquoi?
EXERCICE3 4pointsLa grand-mère de Théo sort un gratin du four,le plat étant alors à 100 °C. Elle conseille à son petit-fils dene pas le toucher afin de
ne pas se brûler, et de laisser le plat se refroidir dans la cuisine dont la température ambiante est supposée constante à 20 °C. Théo lui rétorque que quand il sera à 37 °C il pourra le touchersans risque; et sa grand-mère lui répond qu"il lui faudra attendre 30 minutes pour cela. La température du plat est donnée par une fonctiongdu tempst, exprimé en mi- nutes, qui est solution de l"équation différentielle : (E)y?+0,04y=0,8.1.Résoudre l"équation différentielle (E)et donner sa solution particulièregdé-
finie par la condition initialeg(0)=100.2.En utilisant l"expression deg(t) trouvée :
a.La grand-mère de Théo a-t-elle bien évalué le temps nécessaire pour at- teindre 37°C? b.Quelle est la valeur exacte du temps nécessaire pour obtenircette tempé- rature? En donner une valeur arrondie à la seconde près.EXERCICE47 points
Lestroispartiesde cetexercicepeuventêtretraitéesde manièreindépendante. Lesrésultatsserontarrondis,si nécessaire,à 10 -3près. Une entreprise produit en grandequantité des pièces détachées destinées àl"indus- trie. 3 L"objectif de cet exercice est d"étudier l"exploitation dedivers outils mathématiques pour analyser la qualité de cette production.A. Loi normale
Une pièce est conforme lorsque sa longueur, exprimée en millimètres, appartient à l"intervalle [74,4; 75,6]. On noteLla variable aléatoire qui, à chaque pièce prélevée au hasarddans la pro- duction, associe sa longueur. On suppose que la variable aléatoireLsuit la loi nor- male d"espérance 75 et d"écart type 0,25.1.CalculerP(74,4?L?75,6).
2.Quelle valeur doit-on donner àhpour avoirP(75-h?L?75+h)=0,95?
B. Loi binomiale
Les pièces produites par l"entreprise sont livrées par lotsde 20. Onnote D l"évènement : "une pièce prélevée au hasard dans laproduction n"est pas conforme».On suppose queP(D)=0,02.
On prélève au hasard 20 pièces dans la production. La production est assez impor- On considère la variable aléatoireXqui, à un lot de 20 pièces, associe le nombre de pièces non conformes qu"il contient.1.Justifier que la variable aléatoireXsuit la loi binomiale de paramètres 20 et
0,02.2.Calculer la probabilitéP(X=0).
3.Calculer la probabilité qu"il y ait au moins une pièce non conforme dans ce
lot de 20 pièces.4.Calculer l"espérance mathématiques,E(X), de cette variable aléatoire et in-
terpréter le résultat.C. Intervallede fluctuation
Le cahier des charges établit que la proportion de2% de pièces non conformes dans la production est acceptable.1.Donner l"intervalle de fluctuation asymptotique à 95% de la fréquence des
pièces non conformes dans un échantillon de taille 80. On veut savoir si la machine de production est correctement réglée. Pour cela on prélève au hasard dans la production un échantillon de taille80dans le- quel3pièces se révèlent être non conformes.2.Quelle estlafréquence despièces nonconformesdansl"échantillon prélevé?
3.La machine de production doit-elle être révisée? Justifier votre réponse.
4Annexe 1
AB1nu(n)
20831
42
535,192
645,07681
755,03072
865,012288
975,0049152
1085,00196608
1195,00078643
12105,00031457
13115,00012583
14125,00005033
15135,00002013
16145,00000305
17155,00000322
18165,00000129
19175,00000052
20185,00000021
5 ?Baccalauréat STI 2D/STL?Antilles-Guyane19 juin 2013
EXERCICE14 points
1.L"algorithme ci-dessous permet de calculer les termes successifs d"une suite
que l"on appellera (un).Entrée: Saisir la valeur de l"entier natureln
Traitement: Affecter 2 à la variableu
Pourivariant de 1 àn
Affecter 1,5uàu
Fin de Pour
Sortie: Afficheru
Quelles valeurs affiche cet algorithme lorsque l"on saisitn=1, puisn=2 et enfinn=3?2.On considère la suite(un)définie paru0=2 et, pour tout entier natureln,
u n+1=1,5un. a.Quelle est la nature de la suite(un)? Préciser ses éléments caractéris- tiques. b.Pour tout entier natureln, donner l"expression du termeunen fonction den.3.On considère la suite(Sn)définie pour tout entier naturelnpar :
S n=n? k=0u k=u0+u1+u2+...+un. a.Calculer les valeurs des termesS0,S1etS2. b.Quelles modifications doit-on faire à l"algorithme précédent pour qu"il affiche la valeur du termeSnpour unndonné?Écrire ce nouvel algorithme sur sa copie.
c.Calculer le termeSnen fonction de l"entier natureln. d.En déduire la limite de la suite(Sn).EXERCICE25 points
Une entreprise spécialisée produit des boules de forme sphérique pour la compéti- tion. Le responsable de la qualité cherche à analyser la production. Il mesure pour cela la masse des boules d"un échantillon (E) de 50 pièces de la production concernée, et obtient les résultats suivants pour la série statistique des masses : Masse en g1195119611971198119912001201120212031204Nombre de
boules13468116533 Une boule est dite "de bonne qualité» si sa masse en grammesmvérifie :1197?m?1203.
1. a.Calculer, pour l"échantillon (E), le pourcentage de boulesde bonne qua-
lité. 6 tillon. (On donnera des valeurs approchées au gramme près.) Dans la suite de l"exercice, on admet que la probabilité qu"une boule soit de bonne qualité est :p=0,86. Les résultats des différentes probabilités seront donnés au millième près. pièce d"un lot à un tirage avec remise. On désigne parXla variable aléatoire qui, à un lot donné de 50 boules, asso- cie le nombre de boules de bonne qualité. a.Justifier queXsuit une loi binomiale dont on précisera les paramètresn etp. b.Déterminer la probabilité qu"il y ait au moins 48 boules de bonne qualité dans le lot.3.On décide d"approcher la loi binomiale suivie par la variable aléatoireXpar
une loi normale d"espérancemet d"écart typeσ. a.Justifier quem=43 etσ≈2,45. b.Déterminer, à l"aide de cette loi normale, une approximation de la proba- bilité qu"il y ait au moins 48 boules de bonne qualité dans le lot.4.Le client reçoit un lot de 50 boules.
a.Préciser l"intervalle de fluctuation asymptotique à 95% de la fréquence des boules de bonne qualité pour un lot de 50 pièces.b.Dans son lot, le client a 42 boules qui sont de bonne qualité.Il affirme au fabricant que la proportion de boules de bonne qualité est
trop faible au regard de la production habituelle de l"entreprise. Peut-on donner raison au client au seuil de confiance de 95%? Justifier.EXERCICE35 points
Le plan complexe est rapporté à un repère orthonormal directO,-→u,-→v?
On noteCl"ensemble des nombres complexes, et i le nombre complexe demodule1 et d"argumentπ
2.1.On considère l"équation (E) d"inconnuez:
(2-i)z=2-6i. a.Résoudre dansCl"équation (E). On noteraz1la solution de (E) que l"onécrira sous forme algébrique.
b.Déterminer la forme exponentielle dez1. c.Soitz2le nombre complexe défini par :z2=e-iπ2×z1.
Déterminer les formes exponentielle et algébrique dez2.2.Soit A, B et C les points du plan d"affixes respectives :zA=2-2i,zB=-2-2i
etzC=-4i. a.Placer les points A, B et C dans le plan complexe. b.Calculer le produit scalaire--→CA·--→CB . c.Déterminer la nature du triangle ABC. 7EXERCICE46 points
Soitfla fonction définie sur ]0 ;+∞[ par : f(x)=1 x-lnx. On appelleCfsa courbe représentative dans un repère orthonormal?O,-→ı,-→??
1.Sur le graphique ci-dessous, on donneCfet les courbesCetΓ. L"une de ces
deux courbes représente graphiquement la dérivéef?def, et l"autre une des primitivesFdef. a.Indiquer laquelle des deux courbesCetΓreprésente graphiquementf?.Justifier.
b.Par lecture graphique, donnerF(1). 123-1 -2 -3 -41 2 3 4 5 6 7 8 9 Cf CO
2.Dans cette question, on pourra vérifier la cohérence des résultats obtenus
avec les courbes représentatives données sur le dessin. a.Déterminer la limite dela fonctionfquandxtend vers 0. Interpréter gra- phiquement cette limite. b.Déterminer la limite de la fonctionfquandxtend vers+∞. c.Calculerf?(x) et montrer que l"on peut écrire :f?(x)=-x-1 x2. d.Étudier le signe def?(x) puis donner le tableau de variations def.3.SoitHla fonction définie sur ]0 ;+∞[ par :
H(x)=x-(x-1)lnx.
a.Montrer queHest une primitive defsur ]0 ;+∞[. b.En déduire l"expression de la fonctionFde la question 1. c.Calculer? e 1 f(x)dx. 8Baccalauréat STI 2D/STL-SPCL
Métropole 20 juin 2013
EXERCICE15 points
Une fabrique de desserts dispose d"une chaîne automatisée pour remplir des pots de crème glacée. La masse en grammes de crème glacée contenue dans chacun des pots peut être modélisée par une variable aléatoireXqui suit la loi normale d"espérance 100 et d"écart type 0,43.1.Afindecontrôler le remplissage despots, le responsable qualité souhaite dis-
poser de certaines probabilités. Le tableau ci-dessous présente le calcul, effectué à l"aided"un tableur, desquotesdbs_dbs49.pdfusesText_49[PDF] bac sti2d polynésie 2013
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