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fhamtha.ma › Annales › National 2019 · PC · SVT · session rattrapage

Sujet national

National 2019 · PC · SVT · session rattrapage

RS22F · 3 heures · Mathématiques · PC/SVT

Exercice 1 — Géométrie dans l'espace

3 pt(s)

Dans l'espace rapporté à un repère orthonormé direct (O,i,j,k), on considère les points A(1,2,2), B(3,−1,6) et C(1,1,3).

1. a)Vérifier que AB∧AC=i−2j−2k.0.75
1. b)En déduire que x−2y−2z+7=0 est une équation cartésienne du plan (ABC).0.5
2.Soient les points E(5,1,4) et F(−1,1,12), et (S) l'ensemble des points M vérifiant ME·MF=0. Montrer que (S) est la sphère de centre Ω(2,1,8) et de rayon R=5.0.75
3. a)Calculer d(Ω,(ABC)), distance du point Ω au plan (ABC).0.5
3. b)En déduire que le plan (ABC) coupe la sphère (S) selon un cercle (Γ) de rayon r=4.0.5

Exercice 2 — Nombres complexes

3 pt(s)

Dans le plan complexe rapporté à un repère orthonormé direct (O,u,v), on considère les nombres complexes a=32+√32i et b=√22(1+i).

1. a)Résoudre dans l'ensemble ℂ des nombres complexes l'équation : z2−3z+3=0.0.75
1. b)On pose a=32+√32i ; écrire a sous forme trigonométrique.0.5
2.On considère le nombre complexe b=√22(1+i) ; vérifier que b2=i.0.5
3.On pose h=cos(π12)+isin(π12) ; montrer que h4+1=a.0.5
4. a)Dans le plan complexe rapporté à un repère orthonormé direct (O,u,v), on considère le point B d'affixe b et R la rotation de centre O et d'angle π2. Soit c l'affixe du point C image du point B par la rotation R. Montrer que c=ib.0.5
4. b)En déduire la nature du triangle OBC.0.25

Exercice 3 — Calcul des probabilités

3 pt(s)

Une urne contient une boule rouge, deux boules blanches et trois boules noires, indiscernables au toucher. On tire au hasard successivement et avec remise trois boules de l'urne. Soient les événements suivants : A : « les trois boules tirées sont de même couleur » ; B : « il n'y a aucune boule blanche parmi les boules tirées » ; C : « il y a exactement deux boules blanches parmi les boules tirées ».

1.Montrer que p(A)=16 et p(B)=827.2
2.Calculer p(C).1

Problème — Analyse

11 pt(s)

Partie I

Soit f la fonction numérique définie sur ℝ* par f(x)=2+8(x−2x)2ex−4, et (C) sa courbe représentative dans un repère orthonormé (O,i,j) (unité : 1 cm).

Partie II

Cette partie reprend la fonction f de la première partie, définie sur ℝ* par f(x)=2+8(x−2x)2ex−4.

1. a)Vérifier que limx→−∞f(x)=2 et interpréter le résultat géométriquement.0.5
1. b)Vérifier que limx→0f(x)=+∞ et interpréter le résultat géométriquement.0.5
2. a)Calculer limx→+∞f(x).0.5
2. b)Montrer que la courbe (C) admet une branche parabolique de direction l'axe des ordonnées au voisinage de +∞.0.5
3. a)Montrer que f′⁠(x)=8(x−2)(x2−2x+4)ex−4x3 pour tout x de ℝ*.0.75
3. b)Vérifier que pour tout x de ℝ, x2−2x+4>0.0.25
3. c)Montrer que la fonction f est strictement décroissante sur ]0,2] et strictement croissante sur chacun des intervalles ]−∞,0[ et [2,+∞[.0.75
3. d)Dresser le tableau de variations de la fonction f sur ℝ*.0.5
4.Construire la courbe (C) dans le repère (O,i,j).1
5. a)Vérifier que la fonction H:x↦1xex−4 est une fonction primitive de la fonction h:x↦x−1x2ex−4 sur [2,4].0.5
5. b)Vérifier que f(x)=2+8ex−4−32x−1x2ex−4 pour tout x de ℝ*.0.25
5. c)Calculer l'intégrale ∫24ex−4 dx.0.5
5. d)Calculer, en cm2, l'aire du domaine plan limité par (C), l'axe des abscisses et les droites d'équations x=2 et x=4.0.75
1. a)On considère la fonction numérique g définie sur [2,4] par g(x)=8(x−2)ex−4−x2. Calculer g(4).0.25
1. b)Vérifier que pour tout x de l'intervalle [2,4], g(x)=−(x−4)2ex−4+x2(ex−4−1).0.5
1. c)Vérifier que pour tout x de l'intervalle [2,4] : ex−4−1≤0, puis en déduire que pour tout x de l'intervalle [2,4] : g(x)≤0.0.5
2. a)Vérifier que pour tout x de l'intervalle [2,4], f(x)−x=(x−2x2)g(x).0.5
2. b)En déduire que pour tout x de l'intervalle [2,4], f(x)≤x.0.25
3. a)Soit (un) la suite numérique définie par u0=3 et un+1=f(un) pour tout n de ℕ. Montrer par récurrence que 2≤un≤4 pour tout n de ℕ.0.5
3. b)Déterminer la monotonie de la suite (un) et en déduire qu'elle est convergente.0.5
3. c)Calculer la limite de la suite (un).0.75

Le corrigé entier, question par question, avec le barème.

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