MATHEMATIQUES
EXERCICE 1 (10 points)
A. Etude d’une fonction logistique
Soit f la fonction définie sur [0,40] par f(t)= ____1____
1+99e-0,26t
On note C sa courbe représentative dans le plan muni d’un repère orthonormal
(O ,i,j). On prendra comme unités 1 cm pour 5 cm sur l’axe des abscisses et 1
cm pour 0,1 sur l’axe des ordonnées.
1. a) Démontrer que, pour tout réel t de [0,40],
f’(t)= 25,74e-0,26t
(1+99e-0,26t)2
f=U/V avec U(t)=1 et U’(t)=0
V(t)=1+99e0,26t et V’(t)= -25,74e0,26t
f'=(U’V-UV’)/V2
f’(t)= (25,74e0,26t)/(1+99e0,26t)2
b) Etudier le signe de f’(t) sur [0,40] et en déduire le tableau de variation
de f.
f’(t)>0 car 25,74e0,26t>0 car fonction exponentielle toujours >0
et (1+99e0,26t)2>0 car fonction carré toujours >0
t
0 40
f’(t)
+
Sens de f
f(40)
f(0)
2. a) Compléter, après l’avoir reproduit, le tableau de valeurs suivant dans
lequel les valeurs approchées sont à arrondir à 10-3.
t
0
5
10
15
20
30
35
f(t)
0,010
0,036
0,120
0,333
0,647
0,961
0,989
b) Tracer la courbe C.
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
3. Résoudre graphiquement l’équation f(t)=0,8.
On fera apparaître sur la figure les constructions utiles.
Sur le graphique on doit lire environ t=23
B. Calcul intégral
1. Vérifier que, pour tout réel t de [0,40],
f(t)= e0,26t_
99+e0,26t
f(t)=1/(1+99e0,26t)= e-0,26t x (1/e-0,26t)
e-0,26t x (99+ 1/e-0,26t)
f(t)= e0,26t_ car __1__ = e0,26t
99+e0,26t e-0,26t
2. Soit F la fonction définie sur [0,40] par : F(t)= _ 1__ ln(99+e0,26t)
0,26
Démontrer que F est une primitive de f sur [0,40].
F= U x V avec U(t)= 1/0,26 et U’(t)=0
V(t)= ln (99+e0,26t) et V’(t)= (0,26e0,26t)/(99+e 0,26t)
F’= U’V + UV’
F’(t)= 1_ x 0,26e 0,26t = e 0,26t__ = f(t)
0,26 99+e 0,26t 99+e 0,26t
donc F est bien une primitive de f
3. Démontrer que la valeur moyenne de f sur [30,40] est :
Vm= _1_ ln 99+e10,4
2,6 99+e7,8
(On rappelle que ln a ln b= ln(a/b) où a>0 et b>0.)
Vm= 1__ x 40 f(t) dt = (1/10)x [F(t)]40
40-30 30 30
Vm= (1/10)x[ F(40) F(30) ]
Vm= (1/10)x[ _ 1_ ln(99+e0,26x40) - _ 1_ ln(99+e0,26x30) ]
0,26 0,26
Vm=(1/10)x(1/0,26)x[ ln(99+e10,4) - ln(99+e7,8) ]
Vm=(1/2,6)xln 99+e 10,4
99+e 7,8
4. Donner la valeur approchée arrondie à 10-3 de Vm.
Vm 0,986 à 10-3 près
C. Application des résultats des parties A et B
On suppose que f(t) donne le pourcentage de foyers français équipés d’un
téléviseur, entre 1954 et 1994, t étant le rang de l’année à partir de 1954.
Par exemple : f(0)0,01 se traduit par : en 1954, 1% des foyers étaient
équipés d’un téléviseur.
f(10)0,12 se traduit par : en 1964, 12% des foyers étaient
équipés d’un téléviseur.
1. Déterminer le pourcentage de foyers équipés d’un téléviseur en 1968.
Même question pour 1989.
Dans cette question, les valeurs approchées de f(t) sont à arrondir à 10-3.
1968-1954= 14 soit f(14)=0,278 soit 27,8% des foyers
1989-1954= 35 soit f(35)=0,989 soit 98,9% des foyers
2. Déduire de la partie A. l’année à partir de laquelle 80% des foyers ont été
équipés d’un téléviseur.
Partie A. f(0,8) = 23 donc 1954+23=1977
Donc à partir de 1977, 80% des foyers sont équipés d’un téléviseur.
3. A l’aide d’une phrase, interpréter le résultat obtenu au 4. de la partie B.
1954 + 30 = 1984 et 1954 + 40 = 1994 Vm=0,986
donc cela signifie que entre 1984 et 1994, il y a en moyenne 98,6% des foyers
équipés d’un téléviseur
EXERCICE 2 (10 points)
Les trois parties de cet exercice sont indépendantes.
Une entreprise fabrique un certain type d’article électroménager.
On admet que chaque article de ce type peut présenter deux types de défauts :
- un défaut de soudure, noté défaut a,
- un défaut sur un composant électronique, noté défaut b.
A. Evénements indépendants
On prélève un article au hasard dans la production d’une journée.
On note A l’événement : « l’article présente le défaut a ».
On note B l’événement : « l’article présente le défaut b ».
On admet que les probabilités des événements A et B sont P(A)=0,03 et
P(B)=0,02 et on suppose que ces deux événements sont indépendants.
1. Calculer la probabilité de l’événement E1 : «l’article présente le défaut a et le
défaut b»
p(E1)= p(AB) = p(A) x p(B) = 0,03 x 0,02 = 0,0006
(p(A)xp(B) car événements indépendants)
2. Calculer la probabilité de l’événement E2 : «l’article présente au moins un des
deux défauts»
p(E2)= p(AUB) = p(A) + p(B) p(AB) = 0,03 + 0,02 0,0006 = 0,0494
ou p(E2) = p(A/B) + p(B/A) + p(AB) = p(A)p(/B) + p(B)p(/A) + 0,0006
= 0,03x[1-p(B)] + 0,02x[1-p(A)] + 0,0006
= 0,03x(1-0,02) + 0,02x(1-0,03) + 0,0006
= 0,03x0,98 + 0,02x0,97 + 0,0006
= 0,0294 +0,0194 + 0.0006 = 0,0494
3. Calculer la probabilité de l’événement E3 : «l’article ne présente aucun
défaut»
p(E3)= 1 p(E2) = 1 0,0494 = 0,9506
ou p(E3)= p(/A/B) = p(/A)p(/B) = [1-p(A)]x[1-p(B)] = (1-0,03)x(1-0,02) = 0,9506
4. Calculer la probabilité de l’événement E4 : «l’article présente un seul des deux
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