Sujet du bac ES 2010: Mathématique Obligatoire
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Sujet du bac ES 2010: Mathématique Obligatoire

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Description

Probabilités conditionnelles, ajustement affine et logarithmique, calcul d'annuités et d'intérêts, étude de courbe.
Sujet du bac 2010, Terminale ES, Pondichéry

Sujets

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Publié le 01 janvier 2010
Nombre de lectures 75
Langue Français

Exrait

[ BaccalauréatESPondichéry21avril2010\
EXERCICE 1 5points
Communàtouslescandidats
Lors des journées «rouges» selon Bi-
son Futé, l’autoroute qui relie Paris à
Marseille est surchargée. Il est donc
conseillé de prendre un itinéraire de
délestage entre Beaune et Valence (qui
ne passe pas par Lyon) afin d’éviter les
éventuels«bouchons»autoroutiers.
Entre Valence et Marseille il est égale-
ment conseillé de prendre la route dé-
partementale représentée pardespoin-
tilléssurlacarte.
Bison Futé a publié les résultats d’une
étude portant sur les habitudes des au-
tomobilistes sur le trajet entre Paris et
Marseillelorsdecesjournées«rouges».
Ils’avèreque:
• 40%desautomobilistesprennentl’itinérairededélestageentreBeauneetVa-
lence;
• parmiles automobilistes ayantsuivi l’itinéraire dedélestage entreBeaune et
Valence,30%prennentlaroutedépartementaledeValenceàMarseille;
• parmilesautomobilistesn’ayantpassuivil’itinérairededélestageentreBeaune
etValence,60%prennentlaroutedépartementaledeValenceàMarseille.
Onnote:
B l’évènement «l’automobiliste prend l’itinéraire de délestage entre Beaune et Va-
lence»etB l’évènement contraire;
V l’évènement«l’automobilisteprendlaroutedépartementaleentreValenceetMar-
seille»etV l’évènementcontraire.
1. a. Représenterlasituationàl’aided’unarbrepondéré. ³ ´
b. Montrer que la probabilité del’évènement B∩V est p B∩V =0,24 et
interprétercerésultat.
c. Calculer la probabilité que l’automobiliste ne choisisse pas la route dé-
partementaleentreValenceetMarseille.
2. Ondonnelestempsdeparcourssuivants:
Paris–Beaune(parautoroute):4heures;
Beaune–Valence(parautoroute,enpassantparLyon):5heures;
Beaune–Valence (par itinérairededélestage, ennepassant paspar Lyon):
4heures;
Valence–Marseille(parautoroute):5heures;
Valence–Marseille(parlaroutedépartementale):3heures.
a. Calculer lestemps deparcoursentreParisetMarseille, selonl’itinéraire
choisi.
Recopier sur la copie et compléter le tableau ci-dessous donnant la loi
de probabilité de la durée du trajet pour se rendre de Paris à Marseille
selonl’itinérairechoisi.BaccalauréatES A.P.M.E.P.
Tempsenheures 11 14
Probabilité 0,24
b. Calculer l’espérance decette loien heureset endonner une interpréta-
tion(laconversionenheureminuteseconden’estpasattendue).
EXERCICE 2 5points
Pourlescandidatsn’ayantpassuivil’enseignementdespécialité
LespartiesAetBsontindépendantes
PartieA
Le tableau ci-dessous donne l’évolution, par période de cinq ans, dela population
globaledesdeuxAllemagnes(R.F.A.etR.D.A.)de1958à1973.
Année 1958 1963 1968 1973
Rangdel’année x 16i64 1 2 3 4i
PopulationdesdeuxAllemagnesy en 71,5 74,4 77 78,8i
millionsd’habitants16i64
Source:INSEE
Cesdonnéessontreprésentéesparlenuagedepointsci-dessous:
y :population(enmillions)83 i
81
79
77
75
73
71
69
0 1 2 3 4 5
x :rangdel’annéei
L’alluredecenuagesuggèreunajustementaffine.
1. Déterminer, en utilisant une calculatrice, une équation de la droite d’ajuste-
ment de y en x par la méthode des moindres carrés (les coefficients seront
arrondisaucentième).
2. En1993,lapopulationglobaledel’Allemagneréunifiées’élevaità81millions
d’habitants.
L’ajustement proposéest-iladapté?
PartieB
On étudie ci-dessous l’évolution de la population de l’Allemagne sur une période
plusétendue(àpartirde1990,ils’agitdelapopulationdel’Allemagneréunifiée).
Pondichéry 2 21avril2010
bbbbBaccalauréatES A.P.M.E.P.
Année 1958 1963 1968 1973 1993 1998 2003 2008
Rang de l’année 1 2 3 4 8 9 10 11
x , 16i611i
Population de l’Alle- 71,5 74,4 77 78,8 81 82,1 82,5 82,2
magne y en millionsi
d’habitants16i611
Source:INSEE
Cesdonnéessontreprésentéesparlenuagedepointsci-dessous:
y :population(enmillions)i
83
81
79
77
75
73
71
69
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
x :rangdel’annéei
Auvudel’alluredunuage,unajustementlogarithmiquesembleplusapproprié.
yi
100Pourcelaonpose z =e ,pour16i611.i
1. Recopiersurlacopieetcompléter ladernièrelignedutableauci-dessous(les
résultatsserontarrondisaucentième).
Année 1958 1963 1968 1973 1993 1998 2003 2008
Rang de l’année 1 2 3 4 8 9 10 11
x , 16i611i
yi
100z = e (arrondi aui
centième)16i611
2. Endéduire,enutilisantlacalculatrice,uneéquationdeladroited’ajustement
affine de z en x, obtenue par la méthode des moindres carrés. On donnera
la réponse sous la forme z= ax+b, les coefficients a et b seront arrondisau
centième.
3. En déduire que l’ajustement logarithmique recherché est donné par l’équa-
tion y=100ln(0,02x+2,07).
4. À l’aidedecenouvel ajustement, donner une estimation delapopulation de
l’Allemagneen2013.
EXERCICE 2 5points
Pourlescandidatsayantsuivil’enseignementdespécialité
Onconsidèreunespacedejeuréservéàdesenfants.
Pondichéry 3 21avril2010
bbbbbbbbBaccalauréatES A.P.M.E.P.
Lesenfantspeuventsedéplacersurcinqplates-formesnotéesA,B,C,DetE.
Cesplates-formessontreliéesentreellesparuncertainnombrederampes,comme
indiquésurleschémaci-dessous:
D
C
EB
A
D
On représente cet espace de jeu par le
grapheGci-contre:
BUne plate-fonne est représentée par un
sommetetunerampeestreprésentéepar C
unearête. E
A
PartieA
1. Donnerunsous-graphecompletd’ordre4dugrapheG.
2. EndéduireunencadrementdunombrechromatiquedugrapheG,Justifierla
réponse.
3. ProposerunecolorationdugrapheGenexpliquantlaméthodeutilisée.
4. EndéduirelavaleurdunombrechromatiquedugrapheG.
PartieB
1. Cegrapheest-ilconnexe?Est-ilcomplet?Justifierlesréponses.
2. Cegraphecontient-ilunechaineeulérienne?Justifierlaréponse.
3. Si on rajoute une arête à ce graphe, quels sommets peut-on alors relier pour
quelegrapheobtenucontienneuncycleeulérien?Justifierlaréponse.
PartieC
Ondécidedepeindrelessurfacesdescinqplates-formesenattribuantdescouleurs
différentesàdeuxplates-formesreliéesparunerampe.
1. Quelestlenombreminimumdecouleursnécessaire?Justifierlaréponse.
2. Onproposeauxenfants lejeusuivant:ils’agitdepartirdelaplateforme Cet
derejoindrelaplateformeEenutilisanttouteslesrampes,etsanspasserdeux
foisparlamêmerampe.
Proposeruncheminremplissantlesconditionsexposéesci-dessus.
Pondichéry 4 21avril2010
bbbbbBaccalauréatES A.P.M.E.P.
3. Pour faciliter le déplacement des enfants dans cet espace de jeu, on décide
d’installer une nouvelle rampe. Où peut-on placer cette rampe pour obtenir
l’existenced’uncheminqui,partantd’uneplate-fonnedonnée,emprunteune
etuneseulefoischaquerampepourreveniràlaplate-fonneinitiale?Justifier
laréponse.
EXERCICE 3 5points
Communàtouslescandidats
LespartiesAetBsontindépendantes
PartieA
Onconsidèrelafonction A définiesurl’intervalle[1;+∞[par
4
A(x)= .
−0,039x1−e
1. Calculerlalimitede A(x)quand x tendvers+∞.
′2. Onadmetquelafonction Aestdérivablesur[1;+∞[etonnote A safonction
dérivéesurcetintervalle.Montrerque,pourtout x appartenantà[1;+∞[on
a
−0,039x
−0,156e′A (x)= .¡ ¢2
−0,039x1−e
′3. Justifierque A (x)<0pourtout x appartenantà[1;+∞[.
Dresserletableaudevariationsde A sur[1;+∞[.
PartieB
Unparticuliersouhaite réaliserauprèsd’unebanqueunempruntd’unmontantde
100000(àuntauxannuelfixé.
On admet que, si l’on réalise cet emprunt sur une durée de n années (n> 1), le
montant d’une annuité (somme à rembourser chaque année, pendant n ans) est
donnéenmilliersd’eurospar
4
A(n)=
−0,039n1−e
Pourunempruntfaitsurn années(n>1),onnote:
S(n)lemontanttotalpayéàlabanqueauboutdesn années(enmilliersd’euros);
I(n)letotaldesintérêtspayésàlabanqueauboutdesnannées(enmilliersd’euros).
Danslesquestionsquisuivent,ondonneralesrésultatsarrondisaumillième.
1. Calculer A(1), A(10)et A(20)etinterprétercesrésultats.
4n
2. DémontrerqueI(n)= −100pourtoutn>1.
−0,039n1−e
3. Recopieretcompléterletableausuivantsurvotrefeuille.
Duréedel’empruntn 10 15 20
ans ans ans
Montantd’uneannuité A(n)
MontantS(n)desn annuitéspayéesàlabanque
Intérêts I(n)versésàlabanque
Pondichéry 5 21avril2010BaccalauréatES A.P.M.E.P.
4. Pourfaciliter l’étude desvaleursde A(n), S(n)et I(n), onutilise lesfonctions
A, S et I définiessur[1; 20]par:
4 4x 4x
A(x)= ; S(x)= ; I(x)= −100.
−0,039x −0,039x −0,039x1−e 1−e 1−e
OnareprésentérespectivementenANNEXE1ci-aprèslesfonctions AetSpar
lescourbesC etC surl’intervalle[1; 20].A S
a. Expliquer comment utiliser le graphique del’ANNEXE 1 pour retrouver
I(10).
b. Dans cette question toute tracede recherche,mêmeincomplète, ou d’ini-
tiativemêmenonfructueuse,serapriseencomptedansl’évaluation.
Expliquer comment déterminer graphiquement sur l’ANNEXE 1 le sens
devariationdumontanttotaldesintérêtsàpayerenfonctiondeladurée
duremboursementdel’emprunt.
EXERCICE 4 5points
Communàtouslescandidats
LespartiesAetBsontindépendantes
PARTIEA:Étudegraphique
′Lescourbesreprésentativesd’unefonction f etdesafonctiondérivée f sontdon-
néesci-dessous.
Associer chaque courbeC etC à lafonction qu’elle représente. Justifier votreré-1 2
ponse.
8
6
C2
4
2
−5 −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 5 6
−2
−4
C1
−6
−8
PARTIEB:Constructions
Dans cette partie toute trace de recherche, même incomplète, ou d’initiative même
non fructueuse, sera prise en compte dans l’évaluation. Chacun des tracés sera briè-
vementexpliqué.
Pondichéry 6 21avril2010BaccalauréatES A.P.M.E.P.
1. Sur l’ANNEXE 2, construire une courbe pouvant représenter une fonction g
vérifiantlesconditionssuivantes:
′g estdérivablesurl’intervalle [−3; 3]etl’équation g (x)=0admettroissolu-
tionssur[−3; 3].
2. Sur l’ANNEXE 2, construire une courbe pouvant représenter une fonction h
définieetcontinuesur[−3; 3]etvérifiantlesconditionssuivantes:
x −3 0 2 3
ln[h(x)]
3. Sur l’ANNEXE 2, construire une courbe pouvant représenter une fonction k
définieetcontinuesur[−3; 3]etvérifiantlesconditionssuivantes:
Z3
46 k(x)dx66.
1
Pondichéry 7 21avril2010BaccalauréatES A.P.M.E.P.
ANNEXE1:exercice3
Àrendreaveclacopie
CS
140
120
100
80
60
40
20
CA
O 2 4 6 8 10 12 14 16 18
Pondichéry 8 21avril2010BaccalauréatES A.P.M.E.P.
ANNEXE2:exercice4
Àrendreaveclacopie
PartieBa.
y
1
O x1
PartieBb.
y
1
xO 1
PartieBc.
y
1
O x1
Pondichéry 9 21avril2010

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