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?Corrigés du baccalauréat S 2015?

L"intégrale d"avril 2015 à mars 2016

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Pondichéry - 17 avril 2015

Liban - 27 mai 2015

Amérique du Nord - 2 juin 2015

Centres étrangers - 10 juin 2015

Polynésie - 12 juin 2015

Asie - 16 juin 2015

Antilles-Guyane- 22 juin 2015

Métropole - 22 juin 2015

Métropole - 9 septembre2015

Polynésie - 9 septembre 2015

Antilles-Guyane- 12 septembre 2015

.................................82

Nouvelle-Calédonie - 19 novembre 2015

.............................90

Amérique du Sud - 24 novembre 2015

................................96

Nouvelle-Calédonie - 5 mars 2016

...................................106 Baccalauréat S : l"intégrale des corrigés 2015A. P. M. E. P. 2 ?Corrigé du baccalauréat S - Pondichéry 17 avril 2015?

EXERCICE14 points

Commun à tous les candidats

PartieA

1 2 3 4-1-21

23-→ı-→

C a

1.On sait que e-2x>0 quel que soit le réelx, donc 1+e-2x>1>0. Le dénominateur étant non

nul, la fonctionfest dérivable surRet sur cet intervalle la fonction étant de la forme3 u(x), avec u(x)=1+e-2x, doncu?(x)=-2e-2xon a : f ?(x)=-3u?(x) (1+u(x))2=-3×(-2)e-2x?1+e-2x?2=6e-2x?1+e-2x?2>0 car quotient de deux nombres supérieurs à zéro. la fonctionfest donc strictement croissante surR(comme le laisse supposer le graphique).

2.On a limx→+∞-2x=-∞et en posantX=-2x, limX→-∞eX=0, d"où

lim

X→-∞1+eX=1 et enfin par quotient de limites limx→+∞f(x)=3 : ceci montre que la droite (Δ)

d"équationy=3 est asymptote àCau voisinage de plus l"infini.

3.Sur l"intervalle [0 ;+∞[, la fonctionfest continue car dérivable, strictement croissante def(0)=

3

1+1=1,5 à 3 : il existe donc un réel uniqueα?[0 ;+∞[ tel quef(α)=2,999.

La calculatrice donne :

f(4)≈2,99899 etf(5)≈2,9999, donc 4<α<5; f(4,0)≈2,99899 etf(4,1)≈2,9992, donc 4,0<α<4,1; f(4,00)≈2,99899 etf(4,01)≈2,99901, donc 4,00<α<4,01 (encadrement à 10-2près).

PartieB

1.On a vu dans la partie A que 00 surR.

2.La fonctionHest dérivable surRet sur cet intervalle :

H ?(x)=-3

3-f(x)=h(x).

DoncHest une primitive dehsurR.

3. a.On a vu que surRdonc en particulier sur l"intervalle [0 ;a] (aveca>), la fonctionhest

positive, doncl"intégrale? a 0 par la représentation graphique deh, l"axe des abscisses, et les droites d"équationx=0 et x=a. Mais commeh(x)=3-f(x), cette surface est la surface limitée par la droiteΔ, la courbeC et les droites d"équationx=0 etx=a(voir l"aire hachurée ci-dessus. Baccalauréat S : l"intégrale des corrigés 2015A. P. M. E. P. b.D"après la questionB. 2., on a :?a 0 h(x)dx=[H(x)]a0=H(a)-H(0)=-3

2ln?1+e-2×a?+32ln?1+e-2×0?=

3

2ln2-32ln?1+e-2×a?=32ln?21+e-2a?

c.D"après la question précédente, on sait que l"aire deDa, surface limitée par la droiteΔ, la

courbeCet les droites d"équationx=0 etx=aest égale à3

2ln?21+e-2a?

Or lim

x→+∞e-2x=0, donc limx→+∞1+e-2x=1 et limx→+∞? 2

1+e-2x?

=2, donc finalement par com- position, l"aire deDest égale à limx→+∞3

2ln?21+e-2x?

=32ln2≈1,04 (u. a.)

EXERCICE25 points

Commun à tous les candidats

PartieA

1.On a pour tout natureln,vn+1=un+1-b

1-a=aun+b-b1-a=

au n+b(1-a)-b

1-a=aun-ab1-a=a?

u n-b1-a? =avn.

L"égalitévn+1=avn, vraie pour tout naturelnmontre que la suite(vn)est géométrique de raison

a.

2.On sait quevn=v0×an; donc sia?]-1 ; 1[, alors limn→+∞an=0, donc

lim

1-asoit limn→+∞un=b1-a.

PartieB

1.Après la taille la plante mesure 80×?

1-1 4? =80×34=60 (cm). Au bout de 1 an elle a poussé de 30 cm; elle mesurera donc en mars 2016 avant la tailles 60+30=90 cm.

2. a.D"uneannée sur l"autre, tailler lequart revient àmultiplier par3

4=0,75 etla pousse annuelle

est de 30 cm, donc : h n+1=0,75hn+30. b.Mars 2015 correspondant àn=0, on a :h0=80;h1=90, h

2=0,75×90+30=67,5+30=97,5 : la suite semble être croissante.

Initialisation: on sait déjà queh0 Hérédité: supposons qu"il existep?Ntel quehp0,75hp<0,75hp+1??0,75hp+30<0,75hp+1+30??hp+1 montrée, donc la suite (hn)est croissante. c.Si la suite(hn)converge vers?, par continuité l"égalité : h p+1=0,75hp+30 donne en passant aux limites à l"infini : ?=0,75?+30??0,25?=30???=120. La plante aura donc une taille inférieure à 120 cm. (À la calculatriceh20≈119,873 cm). On utilise le résultat de la partie A avec la suite (hn)et les coefficientsa=0,75 et b = 30.

Comme-1<0,75<1, la suite(hn)converge versb

1-a=301-0,75=300,25=120.

EXERCICE36 points

Commun à tous les candidats

LespartiesA et B peuventêtretraitéesindépendamment PartieA Étude de la durée de vie d"un appareilélectroménager

Pondichéry417 avril 2015

Baccalauréat S : l"intégrale des corrigés 2015A. P. M. E. P.

1. a.Par symétrieP(104?X)=0,16 et doncP(64?X?104)=1-2×0,16=1-0,32=0,68.

b.On vient donc de trouver queP(μ-20?X?μ+20)=0,68 : doncσ≈20.

2. a.La variableZest centrée et réduite : elle suit donc une loi normale centrée réduite.

b.On part deP(X?64)=0,16, d"oùP(X?64)=P(X-84?-20)=

P?X-84

σ?-20σ?

=P?

Z?-20σ?

FinalementP?

Z?-20 =0,16 c.Le résultat précédent entraîne que-20 σ≈ -0,9945??σ≈200,9945soitσ≈20,111 à 10-3 près.

3.Dans cette question, on considère queσ=20,1.

a.Il faut trouver :P(24?X?60)≈0,115 (calculatrice) b.On aP(X?120)=0,5-P(84?X?120)≈0,037. PartieB Étude de l"extensionde garantied"El"Ectro

1. a.SiGest la variable aléatoire donnant le nombre de clients ayantpris l"extension de garantie,

puisque les tirages sont indépendants etdemême probabilité0,115,Gsuit une loi binomiale

B(12, 0,115).

La probabilité qu"exactement 3 de ces clients fassent jouercette extension de garantie est

égale à :

P(G=3)=?12

3?×0,1153×(1-0,115)9≈0,1114 soit 0,111 au millième près.

b.On aP(G?6)=1-P(G?5)≈0,001 au millième près.

2.•Si le client utilise l"extension le gain algébrique est 65-399=-334;

•Si le client n"utilise pas l"extension le gain algébrique est 65 a.•Si le client utilise l"extension le gain algébrique est 65-399=-334; •Si le client n"utilise pas l"extension le gain algébrique est 65. La variable aléatoireYprend donc deux valeurs 65 et-334 avec les probabilités respectives

0,885 et 0,115.

b.On a E(Y)=65×0,885+(-334)×0,115=19,115≈19,12?au centime près. L"offre est donc avantageuse pour l"entreprise puisque celle gagne presque20?par client.

EXERCICE45 points

Candidatn"ayantpas suivi l"enseignementde spécialité

Soit un cube ABCDEFGH d"arête 1.

Danslerepère?

A ;--→AB,--→AD,-→AE?

1 ; 1 ;3

4? N 0 ;1 2; 1? , P?

1 ; 0 ;-54?

1.Voir la figure à la fin.

2.Déterminer les coordonnées des vecteurs--→MN et--→MP.--→MN?

-1 ;-1 2;14? et--→MP(0 ;-1 ;-2).

Les vecteurs

--→MN et--→MP ne sont pas colinéaires, les droites (MN) et (MP) ne sont pas parallèles

donc les points M, N et P ne sont pas alignés.

3. a.-1×0+?

-1 2?

×(-1)+?14?

(-2)=12-12=0

Pondichéry517 avril 2015

Baccalauréat S : l"intégrale des corrigés 2015A. P. M. E. P.

b.L"algorithme 1 calcule le produit scalaire--→MN·--→MP=0, donc les vecteurs sont orthogonaux

donc les droites (MN) et (MP) sont perpendiculaires : le triangle MNP est donc rectangle en M. 4.

5. a.Sinest un vecteur normal au plan (MNP) une équation de celui-ci est :

5x-8y+4z=d, avecd?R;

N?(MNP)?? -8×1

2+4×1=d=??0=d

Une équation cartésienne du plan (MNP) est donc 5x-8y+4z=0. b.On traduit la relation vectorielle :M(x;y;z)?Δ??--→FM=t-→n,t?Rsoit???x-1=5t y-0= -8t z-1=4t?????x=1+5t y= -8t z=1+4t

6. a.Les coordonnées de K vérifient l"équation du plan et l"équation paramétrique deΔ, soit :???????5x-8y+4z=0

x=1+5t y= -8t t=-9

105??t=-335.

D"oùx=1+5×?

-3 35?
=1-37=47; y=-8×? -3 35?
=2435; z=1+4×? -3 35?
=1-1235=2335.

Donc F

?4

7;2435;2335?

b.Puisque (FK) est orthogonale au plan MNP, [FK] est hauteur dutétraèdre MNPF, donc V

MNPF=1

3×A(MNP×FK).

Or MNP est rectangle en M, doncA(MNP=MN×MP

2. MN 2=1+1

4+116=2116?MN=?

21
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