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A. P. M. E. P.

?Corrigé dubaccalauréat S Amériquedu Sud 22 novembre 2016?

EXERCICE1 Communà tousles candidats 5 points

Les courbesCfetCgdonnées en annexe 1 sont les représentations graphiques, dans un repère or-

thonormé?

O ;-→ı,-→??

, de deux fonctionsfetgdéfinies sur[0 ;+∞[. On considère les points A(0,5; 1) et B(0 ;-1) dans le repère?

O ;-→ı,-→??

On sait que O appartient àCfet que la droite (OA) est tangente àCfau point O.

1.On suppose que la fonctionfs"écrit sous la formef(x)=(ax+b)e-x2oùaetbsont des réels.

On sait que le point O appartient àCfdoncf(0)=0 ce qui équivaut à (0+b)e0=0 ou encore b=0.

Doncf(x) s"écritf(x)=axe-x2.

La droite (OA) est tangente à la courbeCfen O, et elle a pour coefficient directeur 2, donc f ?(0)=2. f ?(0)=2??(a-0)e0=2??a=2; doncf(x)=2xe-x2. Désormais,on considèrequef(x)=2xe-x2pour toutxappartenantàcd0 ;+∞[

2. a.On admettra que, pour tout réelxstrictement positif,f(x)=2

x×x2ex2. lim x→+∞x2=+∞ on poseX=x2 lim

X→+∞X

eX=0??????? =?limx→+∞x 2 ex2=0 lim x→+∞2 =?limx→+∞2 x×x2ex2=0??limx→+∞f(x)=0 b.La fonctionfest dérivable sur[0 ;+∞[et on a déjà vu quef(x)=(a-2ax2)e-x2= (2-4x2)e-x2puisquea=2. Pourtoutx, e-x2>0doncf?(x)estdusignede2-4x2c"est-à-direde4? 2 2+x?? 2 2-x? Sur[0 ;+∞[, la dérivée s"annule et change de signe pourx=? 2 2;f? 2 2? =?2e-12≈ 0,86. On dresse le tableau de variations de la fonctionfsur[0 ;+∞[:

Corrigédu baccalauréat SA. P. M. E. P.

x0?2

2+∞

4? ?2

2+x?+++0+++

2-x+++0---

f?(x)+++0--- ?2e-12 f(x) 00

3.La fonctiongdont la courbe représentativeCgpasse par le point B(0 ;-1) est une primitive de

la fonctionfsur[0 ;+∞[.

a.On sait que la dérivée dex?-→eu(x)estx?-→u?(x)eu(x), donc une primitive dex?-→

u ?(x)eu(x)estx?-→eu(x). Donc la fonctionx?-→ -2xe-x2a pour primitive la fonctionx?-→e-x2donc une primi- tive de la fonctionfestgdéfinie parg(x)=-e-x2+koùk?R. C gcontient le point B(0 ;-1), doncg(0)=-1, ce qui équivaut à-e0+k=-1 donck=0. La primitive defdont la courbe représentative passe par le point B est donc lafonctiong définie sur[0 ;+∞[parg(x)=-e-x2. b.Soitmun réel strictement positif. I m=? m 0 f(t)dt=g(m)-g(0)=-e-m2-(-1)=1-e-m2 c.On cherche limm→+∞Im: lim m→+∞-m2=-∞ on poseM=-m2 lim

M→-∞X

eM=0???????

4. a.La fonctionfest • continue surI

• positive surI • telle que lim m→+∞? m 0 f(t)dt=1 donc la fonctionfest une fonction de densité de probabilité sur[0 ;+∞[. b.SoitXune variable aléatoire continue qui admet la fonctionfcomme densité de proba- bilité.

Pour toutxdeI,P(X?x)=?

x 0 f(t)dt=g(x)-g(0).

Org(0)=-e0=-1, doncP(X?x)=g(x)+1.

c.Soitαle réel tel queP(X?α)=0,5. ?? -e-α2=-0,5?? -α2=ln0,5 ?? -α2=-ln2??α2=ln2 ln2 carα>0 d.On construit le point de coordonnées (α; 0) et on hachure la région du plan correspon- dant à

P(X?α) :

Amérique du Sud222 novembre2016

Corrigédu baccalauréat SA. P. M. E. P.

O?ı?

Cf Cg -0,5(α,g(α))(α,0)? ?A B

EXERCICE2 Communà tousles candidats 3 points

On munit le plan complexe d"un repère orthonormé direct

O ;-→u,-→v?

Proposition1

L"ensemble des points du plan d"affixeztels que|z-4| =|z+2i|est une droite qui passe par le point

A d"affixe 3i.

Propositionvraie

• Soit B le point d"affixeb=4 et C le point d"affixec= -2i; on appelle M le point d"affixez. |z-4| =|z+2i| ?? |z-b|=|z-c| ??MB=MC

Donc l"ensemble des points M d"affixeztels que|z-

4|=|z+2i|est la médiatriceΔdu segment[BC].

• On appelleal"affixe du point A.

AB=|b-a|=|4-3i|=?

16+9=5

AC=|c-a|=|-2i-3i|=|-5i|=5

Donc le point A est à égale distance de B et de C; il appartient donc à la droiteΔ, médiatrice de[BC]. L"ensemble des points M du plan d"affixeztels que|z-4| = droite passe par le point A d"affixe 3i.

O-→u-→

v BB CC? AA A

Proposition2

Soit (E) l"équation (z-1)?z2-8z+25?=0 oùzappartient à l"ensembleCdes nombres complexes.

Les points du plan dont les affixes sont les solutions dansCde l"équation (E) sont les sommets d"un

triangle rectangle.

Propositionvraie

Amérique du Sud322 novembre2016

Corrigédu baccalauréat SA. P. M. E. P.

• L"équationz-1=0 a pour solution le nombrea=1 affixe d"un point appelé A. • On résout dansCl"équationz2-8z+25=0;Δ=64-

100= -36 donc cette équation admet deux solutions

complexes conjuguéesb=8+6i

2=4+3i etc=4-3i.

Ces deux nombres complexesbetcsont les affixes de

deux points qu"on appelle B et C. • L"équation (E)adonctroissolutions quisontlesaffixes des trois points A, B et C. • AB

2=|b-a|2=|4+3i-1|2=|3+3i|2=9+9=18

2=|c-a|2=|4-3i-1|2=|3-3i|2=9+9=18

2=|c-b|2=|4-3i-4-3i|2=|-6i|2=36

• 18+18=36 doncAB2+AC2=BC2donc,d"aprèslaréci- proque du théorème de Pythagore, le triangle ABC est rectangle en A.

O-→u-→

v ?AA? BB CC

Donc les points du plan dont les affixes sont les solutions dansCde l"équation (E) sont les sommets

d"un triangle rectangle.

Proposition3

3est un argument du nombre complexe?-?3+i?8.

Propositionfausse

Soitzle nombre complexe-?

3+i; on chercheθun argument dez.

|z|=?? 3?

2+1=?4=2

On cherche doncθtel que cosθ=-?

2et sinθ=12; un argument dezest doncθ=5π6.

D"après le cours, un argument dez8est 8θ=40π

6≡2π3(mod 2π).

Les nombres

3et2π3ne sont pas congrus modulo 2πdonc la proposition est fausse.

EXERCICE3 Communà tousles candidats 3 points

La suite

(un)est définie paru0=0 et, pour tout entier natureln,un+1=1 2-un.

1. a.On calcule les premiers termes de la suite (un) :

n012345 un01 2 2 3 3 4 4 5 5 6

On peut conjecturer que, pour toutn,un=nn+1.

SoitPnla propriétéun=n

quotesdbs_dbs22.pdfusesText_28

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A. P. M. E. P.

EXERCICE1 Communà tousles candidats 5 points

O ;-→ı,-→??

O ;-→ı,-→??

1.On suppose que la fonctionfs"écrit sous la formef(x)=(ax+b)e-x2oùaetbsont des réels.

Doncf(x) s"écritf(x)=axe-x2.

2. a.On admettra que, pour tout réelxstrictement positif,f(x)=2

X→+∞X

Corrigédu baccalauréat SA. P. M. E. P.

2+∞

2+x?+++0+++

2-x+++0---

3.La fonctiongdont la courbe représentativeCgpasse par le point B(0 ;-1) est une primitive de

M→-∞X

4. a.La fonctionfest • continue surI

Pour toutxdeI,P(X?x)=?

Org(0)=-e0=-1, doncP(X?x)=g(x)+1.

P(X?α) :

Amérique du Sud222 novembre2016

Corrigédu baccalauréat SA. P. M. E. P.

O?ı?

EXERCICE2 Communà tousles candidats 3 points

O ;-→u,-→v?

Proposition1

A d"affixe 3i.

Propositionvraie

Donc l"ensemble des points M d"affixeztels que|z-

4|=|z+2i|est la médiatriceΔdu segment[BC].

AB=|b-a|=|4-3i|=?

16+9=5

AC=|c-a|=|-2i-3i|=|-5i|=5

O-→u-→

Proposition2

Propositionvraie

Amérique du Sud322 novembre2016

Corrigédu baccalauréat SA. P. M. E. P.

100= -36 donc cette équation admet deux solutions

2=4+3i etc=4-3i.

Ces deux nombres complexesbetcsont les affixes de

2=|b-a|2=|4+3i-1|2=|3+3i|2=9+9=18

2=|c-a|2=|4-3i-1|2=|3-3i|2=9+9=18

2=|c-b|2=|4-3i-4-3i|2=|-6i|2=36

O-→u-→

Proposition3

3est un argument du nombre complexe?-?3+i?8.

Propositionfausse

Soitzle nombre complexe-?

3+i; on chercheθun argument dez.

2+1=?4=2

On cherche doncθtel que cosθ=-?

2et sinθ=12; un argument dezest doncθ=5π6.

6≡2π3(mod 2π).

Les nombres

3et2π3ne sont pas congrus modulo 2πdonc la proposition est fausse.

EXERCICE3 Communà tousles candidats 3 points

La suite

1. a.On calcule les premiers termes de la suite (un) :

On peut conjecturer que, pour toutn,un=nn+1.

SoitPnla propriétéun=n