[PDF] Baccalauréat S Antilles-Guyane septembre 2000





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EXERCICE14 points

Commun à tous les candidats

1.Pour tout nombre complexez, on considère

f(z)=z4-10z3+38z2-90z+261. a.Soitbun nombre réel. Exprimer en fonction debles parties réelle et ima- ginaire def(ib). En déduire que l"équationf(z)=0 admet deux nombres imaginaires purs comme solution. b.Montrer qu"il existe deux nombres réelsαetβ, que l"on déterminera, tels que, pour tout nombre complexez, f(z)=?z2+9??z2+αz+β?. c.Résoudre dans l"ensemble des nombres complexes l"équationf(z)=0.

2.Le plan complexePest rapporté à un repère orthonormal.

a.Placer dans le planPles points A, B, C et D ayant respectivement pour affixes :a=3i,b=-3i,c=5+2i etd=5-2i. b.Déterminer l"affixe de l"isobarycentre G des points A, B, C, D. c.Déterminer l"ensemble E des pointsMdePtels que : =10.

Tracer E sur la figure précédente.

EXERCICE24 points

Enseignementobligatoire

1.Une fourmi se déplace sur les arêtes de la pyramide ABCDS. Depuis un som-

met quelconque, elle se dirige au hasard (on suppose qu"il y aéquiprobabi- lité) vers un sommet voisin; on dit qu"elle "fait un pas». a.La fourmi se trouve en A.

Après avoir fait deux pas, quelle est la

probabilité qu"elle soit :

•en A?

•en B?

•en C?

•en D?

b.Pour tout nombre entier natureln strictement positif, on note : S nl"évènement " la fourmi est au sommet S aprèsnpas », etpnla pro- babilité de cet évènement. ABC DS

Donnerp1.

En remarquant que S

n+1= Sn+1∩

Sn, montrer que

p n+1=1

3?1-pn?.

2.On considère la suite (pn), définie pour tout nombre entiernstrictement positif

par :?????p 1=1 3 p n+1=1

3?1-pn?.

Baccalauréat SA. P. M. E. P.

a.Montrer par récurrence que, pout tout entier naturelnstrictement positif, on apn=1 4? 1-? -13? n? b.Déterminer limn→+∞pn.

PROBLÈME12points

Enseignementobligatoireet de spécialité

L"objet de ce problème est d"étudier, à l"aide d"une fonction auxiliaire, une fonction et de résoudre une équation différentielle dont elle est solution.

A. Étude d"une fonctionauxiliaire

Soitgla fonction définie surRpar

g(x)=ex

1+2ex-ln?1+2ex?.

1.Calculerg?(x) et montrer que ce nombre est strictement négatif pour toutx

deR.

2.Déterminer les limites degen-∞et +∞.

3.Dresser le tableau de variation deg.

4.Donner le signe deg(x).

B. Étude d"une fonctionet calculd"une aire

Soitfla fonction définie surRpar

f(x)=e-2xln?1+2ex?. On noteCsa courbe représentative dans le plan rapporté à un repère orthogonal (unités graphiques : 4 cm sur l"axe des abscisses et 1 cm sur l"axe des ordonnées).

1.Calculerf?(x) et montrer que pour tout réelx,f?(x)=2e-2xg(x).

2. a.Déterminer la limite defen-∞.

b.Déterminer la limite defen+∞. On pourra remarquer que : si on poseX=1+2ex,f(x) s"écrit 4X (X-1)2lnXX.

3.Dresser le tableau de variation def.

4.TracerC.

5.Soitαun réel strictement positif.

a.Vérifier que, pour tout réelx,e-x

1+2ex=e-x-2e-xe-x+2.

En déduire la valeur de l"intégraleI(α)=? 0e -x

1+2exdx.

b.Calculer, à l"aide d"une intégration par parties, l"intégrale :

J(α)=?

0 f(x)dx.

Donner une interprétation graphique deJ(α).

C. Résolutiond"une équationdifférentielle

On considère l"équation différentielle

(E) :y?+2y=2e-x

1+2ex.

Antilles-Guyane2septembre 2000

Baccalauréat SA. P. M. E. P.

1.Vérifier que la fonctionfétudiée dans la partieB)est solution de (E).

2.Montrer qu"une fonction?est solution de (E) si et seulement si?-fest

solution de l"équation différentielle (E ?) :y?+2y=0.

3.Résoudre (E?) et en déduire les solutions de (E).

Antilles-Guyane3septembre 2000

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