Sujet du bac S 2009: Mathématique Obligatoire

Education Nationale

Description

Géométrie complexe, barycentre et coordonnées spaciales, probabilités et suites, étude de fonction et d'intégrale
Sujet du bac 2009, Terminale S, Nouvelle Calédonie

Sujets

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Informations

• Publié par: le_bachelier
• Publié le: 01 janvier 2009
• Nombre de lectures: 71
• Langue: Français

Extrait

[Baccalauréat S Nouvelle–Calédonie mars 2009\

E X E R C IC E 1 4points Commun à tous les candidats ³ ´ −→−→ Le plan est rapporté à un repère orthonormal directO,u,vd’unité graphique 1 cm. On considère les points A et B d’ affixes respectivesz A =1 etz B =3+4i. Soit C et D les points d’affixes respectivesz C =2 3+i(−2−3) et p p z D = −2 3+i(−2+3). L’ objet de l’exercice est de proposer une construction géométrique des points D et C. 2π 1. a.Montrer que l’image du point B par la rotation de centre A et d’angle 3 est le point D. b.En déduire que les points B et D sont sur un cercleCde centre A dont on déterminera le rayon. 3 2.Soit F, l’image du point A par l’homothétie de centre B et de rapport . 2 a.Montrer que l’affixez F du point F est−2i. b.Montrer que le point F est le milieu du segment [CD]. z C −z F z C −z F c.Montrer que= −.i 3.En déduire la forme exponentielle de z A −z F z A −z F Déduire des questions précédentes que la droite (AF) est la médiatrice du segment [CD]. 3.Proposer un programme de construction pour les points D et C à partir des points A, B et F et réaliser la figure. Dans cette question, toute trace de recherche, même incomplète, sera prise en compte dans l ’évaluation.

E X E R C IC E 2 5points Pour les candidats n’ayant pas suivi l’enseignement de spécialité ³ ´ −→−→ −→ L’espace est rapporté au repère orthonormalO,ı,,k. On considère les points : µ ¶ 2 21 A(4 ; 0 ; 0),B(0 ;2 ;0), C(0; 0 ; 3)et E;−; 3 39 On se propose de déterminer de deux façons la distanceδ E du point E au plan (ABC). RAPPEL :Soit (P) un plan d’équationa x+b y+c z+d=0 oùa,b,cetdsont des nombre réels avec,a,betcnon tous nuls etMun point de coordonnées ¡ ¢ x M ;y M ;z M la distanceδ M du pointMau plan (P) est égale à : ¯ ¯ a x M +b y M +c z M +d 2 2 2 a+b+c 1. a.Montrer que les points A, B et C déterminent bien un plan. −→ b.Soitnle vecteur de coordonnées (3 ; 6 ; 4). −→ Montrer quenest un vecteur normal au plan (ABC). c.Montrer qu’une équation du plan (ABC) est : 3x+6y+4z−12=0. d.Déduire des questions précédentes la distanceδ E . 2. a.Montrer que la droite (D) de représentation paramétrique :  x=1+t   y=2t oùt∈R, 5 4   z= +t 9 3 est perpendiculaire au plan (ABC) et passe par le point E.

A. P. M. E. P.

Baccalauréat S

b.Déterminer les coordonnées du projeté orthogonal G du point E sur le plan (ABC). c.Retrouver à partir des coordonnées des points E et G la distanceδ E .

E X E R C IC E 3 5points Commun à tous les candidats Dans un stand de tir, un tireur effectue des tirs successifs pour atteindre plusieurs cibles. 1 La probabilité que la première cible soit atteinte est. 2 3 Lorsqu’une cible est atteinte, la probabilité que la suivante le soit est. 4 1 Lorsqu’une cible n’est pas atteinte, la probabilité que la suivante soit atteinte est. 2 On note, pour tout entier naturelnnon nul : •A n l’évènement : « lanième cible est atteinte ». •A n l’évènement : « lanième cible n’est pas atteinte. •a n la probabilité de l’évènementA n •b n la probabilité de l’évènementA n . 1.Donnera 1 etb 1 . Calculera 2 etb 2 . On pourra utiliser un arbre pondéré. 3 1 2.Montrer que, pour toutn∈N,n > 1 :a n+1 =a n +b n , 4 2 1 1 puis :a n+1 =a n + 4 2 2 3.Soit (U n ) la suite définie pour tout entier naturelnnon nul, parU n =a n −. 3 a.Montrer que la suite (U n ) est une suite géométrique. On précisera la raison et le premier termeU 1 . b.En déduire l’expression deU n en fonction den, puis l’expression dea n en fonction den. c.Déterminer la limite de la suite (a n ). d.Déterminer le plus petit entier naturelntel que :a n > 0,666 5.

E X E R C IC E 4 Commun à tous les candidats Soitfune fonction définie pour tout nombre réelxpar

6 points

−x f(x)=(1+x)e . ³ ´ −→−→ Le plan est rapporté à un repère orthonormalO,ı,d’unité graphique 1 cm. 1. a.Étudier le signe def(x) surR. b.Déterminer la limite de la fonctionfen−∞. Déterminer la limite de la fonctionfen+∞. ′ c.On notefla fonction dérivée de la fonctionfsurR. ′ Calculer, pour tout nombre réelx,f(x). En déduire les variations de la fonctionfsurR. d.Tracer la courbe représentative de la fonctionfsur J’intervalle [−2 ; 5]. 2.On note (I n ) la suite définie pour tout entier naturelnpar : Z n I n =f(x) dx. −1 Dans cette question, on ne cherchera pas à calculer la valeur exacte deI n en fonction den.

Nouvelle–Calédonie

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mars 2009

A. P. M. E. P.

Baccalauréat S

a.Montrer que, pour toutn∈N:I n > 0. b.Montrer que la suite (I n ) est croissante. 3. a.À l’aide d’une intégration par parties, montrer que, pour tous réelsaet b: Z b −b−a f(x) dx=(−2−b)e+(2+a)e . a b.En déduire l’expression deI n en fonction den. c.limDéterminer :I n . n→+∞ d.Donner une interprétation graphique de cette limite. Z α 4.Déterminerα∈Rtel que :f(x) dx=e. −1 Ce calcul intégral correspondil à un calcul d’aire ?

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