seedocx
تخطى إلى المحتوى الرئيسي

Section outline

    •  Exercice 1 : (3 points) 

      Dans l'espace muni d'un repère orthonormé \((O,\vec{i},\vec{j},\vec{k})\), on considère :

          - La sphère \((S) : x^2 + y^2 + z^2 - 2x - 4y - 6z + 8 = 0\)
          - Le plan \((P) : x - y + 2z + 1 = 0\)


          - Démontrer que le centre de \((S)\) est \(\Omega(1,2,3)\) et que son rayon est \(\sqrt{6}\).
          - Vérifier que \((P)\) est tangent à \((S)\).
        -
         
              - Déterminer une représentation paramétrique de la droite \((\Delta)\) passant par \(\Omega\) et orthogonale à \((P)\).
              - Déterminer les coordonnées de \(\omega\), point de contact de \((P)\) et \((S)\).
       

      Exercice 2 : (3 points) 

          -
         
              - Écrire sous forme algébrique le nombre complexe :
              \[
              3 - 2i^2
              \]

              - Résoudre dans \(\mathbb{C}\) l'équation :
              \[
              z^2 - 2(4+i)z + 10 + 20i = 0
              \]


          - Dans le plan complexe rapporté à \((O,\vec{u},\vec{v})\), on considère :
          \[
          A(1+3i), \quad B(7-i), \quad C(5+9i)
          \]

         
              - Montrer que 
              \[
              \dfrac{c-a}{b-a} = i
              \]

              - En déduire que le triangle \(ABC\) est rectangle isocèle.
         

      Exercice 3 : (2,5 points) 


          - Vérifier que pour tout \(x \in \mathbb{R} \setminus \{-1\}\) :
          \[
          \frac{x^2}{x+1} = x - 1 + \frac{1}{x+1}
          \]

          - Montrer que :
          \[
          \int_{0}^{2} \frac{x^2}{x+1} \, dx = \ln 3
          \]

          - Par intégration par parties, montrer que :
          \[
          \int_{0}^{2} x \ln(x+1) \, dx = \frac{3}{2} \ln 3
          \]

      Exercice 4 : (2,5 points) 

      Un sac contient sept jetons portant les nombres : 0, 0, 0, -1, 1, 1, 1 (indiscernables au toucher).

      On considère l'expérience suivante : on tire simultanément trois jetons du sac.


          - Soient les événements :
         
              - A : ``Aucun jeton tiré ne porte le nombre 0''
              - B : ``Trois jetons avec nombres différents deux à deux''
              - C : ``Somme des nombres nulle''

          Calculer 
          \[
          P(A), \quad P(B), \quad \text{et montrer que } P(C) = \frac{2}{7}
          \]

      Problème : (9 points)

      - Partie I : 

      On considère la fonction \(g\) définie sur \(\mathbb{R}\) par :
      \[
      g(x) = e^{-x} + x - 1
      \]


          - Calculer \(g'(x)\) et en déduire que \(g\) est :
         
              - croissante sur \([0, +\infty[\)
              - décroissante sur \(]-\infty, 0]\)

          - Montrer que \(g(x) \geq 0\) pour tout \(x \in \mathbb{R}\) et en déduire que :
          \[
          e^{-x} + x \geq 1
          \]

      Partie II:

      On considère la fonction :
      \[
      f(x) = \frac{x}{x + e^{-x}}
      \]

      et \((C)\) sa courbe représentative.


          - Montrer que \(D_f = \mathbb{R}\)
          -
         
              - Montrer que pour \(x \in \mathbb{R}^*\) :
              \[
              f(x) = \frac{1}{1 + \frac{1}{xe^x}}
              \]

              - Calculer les limites :
              \[
              \lim_{x \to -\infty} f(x) = 0, \quad \lim_{x \to +\infty} f(x) = 1
              \]

              et interpréter géométriquement.

          -
         
              - Montrer que :
              \[
              f'(x) = \frac{(x+1)e^{-x}}{(x+e^{-x})^2}
              \]

              - Étudier le signe de \(f'(x)\) et dresser le tableau de variations.

          -
         
              - Écrire l'équation de la tangente à \((C)\) en \(O(0,0)\).
              - Vérifier que :
              \[
              x - f(x) = \frac{xg(x)}{g(x)+1}
              \]

              puis étudier le signe de \(x - f(x)\).
              - En déduire la position relative de \((C)\) et de la droite \((\Delta): y = x\).

          - Construire les courbes \((C)\) et \((\Delta)\), en utilisant l’approximation :
          \[
          \frac{1}{1 - e} \approx -0{,}6
          \]


      Partie III:

      On considère la suite \((u_n)\) définie par :
      \[
      u_0 = 1, \quad u_{n+1} = f(u_n)
      \]


          - Montrer par récurrence que 
          \[
          0 \leq u_n \leq 1
          \]

          pour tout \(n \in \mathbb{N}\).
          - Montrer que la suite \((u_n)\) est décroissante.

    • Exercice 1 : (3,5 points)}

      Dans l'espace muni d'un repère orthonormé \((O,\vec{i},\vec{j},\vec{k})\), on considère :

      - Points \(A(2,0,-1)\), \(B(2,4,2)\), \(C(3,3,3)\)
      - Sphère \(S\) : \(x^2 + y^2 + z^2 - 4x - 4y - 8z + 20 = 0\)


       1. Démontrer que le centre de \(S\) est \(\Omega(2,2,4)\) et son rayon 2. 

       2. Soit \(P\) le plan passant par \(A\) et orthogonal à \((BC)\).
       & Démontrer que \(x - y + z - 1 = 0\) est une équation de \(P\).

      3. a) Démontrer que \(P\) coupe \(S\) suivant un cercle \(\Gamma\) de rayon 1.  

       b) Déterminer une représentation paramétrique de \(\Delta\) passant par \(\Omega\)
       & et orthogonale à \(P\).

       c) Déterminer les coordonnées de \(\omega\) centre de \(\Gamma\).

      Exercice 2 : (2,5 points)}

      Un sac contient 3 jetons blancs et 4 noirs (indiscernables au toucher). On tire simultanément 3 jetons.


      1. Probabilité de tirer exactement 2 jetons blancs.  

       2. Probabilité de tirer 3 jetons de même couleur.

      3. Probabilité de tirer au moins 1 jeton blanc.  

      Exercice 3 : (3 points) 

      Soit \((u_n)\) la suite définie par :
      \[
      u_0 = 2 \quad \text{et} \quad u_{n+1} = \frac{1}{5}(u_n - 4n - 1) \text{ pour } n \in \mathbb{N}.
      \]

      On pose \(v_n = u_n + n - 1\) pour tout \(n \in \mathbb{N}\).



      1. Montrer que \((v_n)\) est géométrique de raison \(\frac{1}{5}\).  

      2. a) Exprimer \(v_n\) en fonction de \(n\).  

       b) En déduire \(u_n\) et calculer \(\lim\limits_{n\to\infty} u_n\).

      3. On pose pour \(n \in \mathbb{N}\) :  
       \(T_n = v_0 + v_1 + \cdots + v_n\)
       \(S_n = u_0 + u_1 + \cdots + u_n\)  

      Exercice 3 : Suite (3 points) 


       Montrer que :
      \(T_n = \frac{1}{4}\left(5 - \frac{1}{5^n}\right)\)  
       et \(S_n = T_n - \frac{(n+1)(n-2)}{2}\) pour tout \(n \in \mathbb{N}\).

      Exercice 4 : (3 points)}



       1. Vérifier que : \((\sqrt{2} + 2i)^2 = -2 + 4\sqrt{2}i\).

      2. Résoudre dans \(\mathbb{C}\) l'équation :  
        \(z^2 - (\sqrt{2} + 2)z + 2 + \sqrt{2} - \sqrt{2}i = 0\).


      On considère les nombres complexes :

      - \(z_1 = 1 - i\)
      - \(z_2 = 1 + \sqrt{2} + i\)



       a) Déterminer une forme trigonométrique de \(z_1\).

       b) Montrer que \(z_1 z_2 = \sqrt{2}\overline{z_2}\)
        et en déduire que \(\arg(z_1) + 2\arg(z_2) \equiv 0[2\pi]\).

       c) Déterminer un argument de \(z_2\).

      Problème : (8 points)

       Partie I : 
      Soit \(g\) définie sur \(]0, +\infty[\) par :
      \[
      g(x) = x - \frac{1}{x} - 2\ln x
      \]

      1. Montrer que \(g'(x) = \frac{(x-1)^2}{x^2}\) pour \(x > 0\)  
       et en déduire les variations de \(g\).

      2. Montrer que :  
       \(\bullet\) \(g(x) \leq 0\) pour \(x \in ]0,1[\)
       \(\bullet\) \(g(x) \geq 0\) pour \(x \in ]1,+\infty[\)
       (rappel : \(g(1) = 0\))

      Partie II : 
      Soit \(f\) définie par :
      \[
      f(x) = x + \frac{1}{x} - (\ln x)^2 - 2
      \]

      et \((C)\) sa courbe représentative dans \((O,\vec{i},\vec{j})\).



       1. a) Montrer que \(\lim\limits_{x\to+\infty} \frac{(\ln x)^2}{x} = 0\)
       (poser \(t = \sqrt{x}\)) puis calculer \(\lim\limits_{x\to+\infty} f(x)\).

       b) Vérifier que \(f\left(\frac{1}{x}\right) = f(x)\) pour \(x > 0\).


       e) Calculer \(\lim\limits_{x\to 0^+} f(x)\) (poser \(t = \frac{1}{x}\))
      et interpréter géométriquement.  

      d) Montrer que \((C)\) admet une branche parabolique  
       de direction asymptotique \(y = x\).

       2. Montrer que \(f'(x) = \frac{g(x)}{x}\) pour \(x \in ]0,+\infty[\)
      et dresser le tableau de variations de \(f\).  

      3. Construire \((C)\) dans \((O,\vec{i},\vec{j})\).  

      4. a) Montrer que \(G : x \mapsto x\ln x - x\) est une primitive  
       de \(g : x \mapsto \ln x\) sur \(]0,+\infty[\).

       b) Par intégration par parties, montrer que :
       \(\int_1^e (\ln x)^2 dx = e - 2\).

       c) Déterminer l'aire du domaine délimité par :
       \(\bullet\) \((C)\)
       \(\bullet\) L'axe des abscisses
        \(\bullet\) Les droites \(x=1\) et \(x=e\)

© 2024 Seedocx, Inc.