Nom : Prénom : Classe :
Collège Eugène Varlin
Mathématiques
3ème
DEVOIR MAISON 5
correction
2015/2016
À rendre le :
Mercredi 24 février 2016
Exercice 1 (La pénicilline).
À l’hôpital, lorsqu’on injecte de la pénicilline, elle se décompose progressivement en une heure : 40% de cette
molécule n’est plus active l’heure suivante.
On note xla quantité de pénicilline active à une certaine heure et Ala fonction qui donne la quantité de
pénicilline active l’heure suivante.
1Trouver l’expression de la fonction A.
Il s’agit de traduire une baisse de 40% au moyen d’une fonction :cette fontion est forcément linéaire, il s’agit
d’une situation de proportionnalité.
_fonction linéaire : A(x)=a×xoù aest le coecient directeur (ou de proportionnalité ou multiplicateur)
à déterminer.
_coecient : d’après le cours a=1−t
100 , où test le taux de pourcentage ; soit dans notre cas
a=1−
40
100
=1−0,4=0,6
_fonction linéaire cherchée : A(x)=0,6×x.
2Calculer A(150)et interpréter le résultat.
A(150)=0,6×150 =90
Cela signie que si la quantité de pénicilline est à 150 g, elle ne sera plus que de 90 g l’heure d’après.
3Une patiente a reçu une injection à 10 h. À 11 h, 180 g de pénicilline sont encore actifs.
a. Quelle quantité de pénicilline sera encore active à 12h ?
Comme à 11 h, la quantité de pénicilline vaut 180 g, alors pour connaître la quantité encore active à 12 h,
c’est-à-dire l’heure d’après, on calcule A(180).
A(180)=0,6×180 =108
Donc à 12 h, il reste 108 g de principe actif dans le corps de cette patiente.
b. Trouver la quantité de pénicilline injectée à 10 h à cette patiente ?
Comme à 11 h, la quantité de pénicilline vaut 180 g, alors pour trouver la quantité active à 10 h , soit
l’heure d’avant, il faut trouver xtel que A(x)=180 :
A(x)=180
soit 0,6×x=180
donc x=
180
0,6
=300
Donc à 10 h, la patiente avait 300 g de pénicilline active.
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3ème DEVOIR MAISON 5 2015/2016
Exercice 2 (Une fonction ane ?).
On se donne la fonction fdénie par f(x)=(x−0,3)2−(x2+0,09).
Cette fonction est-elle ane ? Justier la réponse :
— si oui, donner l’ordonnée à l’origine ainsi que le coecient directeur ;
— si non, expliquer pourquoi.
On pourra éventuellement “modier” l’expression de la fonction
L’expression d’une fonction ane est f(x)=a×x+boù aet bsont les coecients de la fonction à trouver.
Cela indique que la fonction sera ane si l’antécédent xest multiplié par un nombre (ne dépendant par de x), ce
produit étant augmeté (ou dinimué d’un autre nombre).
Comme les parenthèses sont “gênantes”, supprimons-les au moyen de deux développements :
▷on supprime les première parenthèses avec la deuxième identité remarquable : (a−b)2=a2−2×a×b+b2.
f(x)=(x−0,3)2−(x2+0,09)
=x2−2×x×0,3+0,32−(x2+0,09)
=x2−2×0,3×x+0,09 −(x2+0,09)
=x2−0,6x+0,09 −(x2+0,09)
On aurait pu aussi utiliser une double distributivité en écrivant (x−0,3)2=(x−0,3)×(x−0,3)
▷éliminons les deuxièmes parenthèses avec la distributivité du −:puis réduisons
−(a+b−c)=−1×(a+b−c)=−1×a+(−1)×b−(−1)×c=−a−b+c: on change les signes des termes
intérieurs à la parenthèses. Poursuivons le calcul :
f(x)=x2−0,6x+0,09 −(x2+0,09)
=x2−0,6x+0,09 −x2−0,09
=x2−x2−0,6x+0,09 −0,09
=0x2−0,6x+0
=−0,6x
▷Concluons : l’expression de la fonction fobtenue est donc f(x)=−0,6×x. Ainsi, le coecient avaut
−0,6et le coecient best égal à 0car on peut réécrire aussi f(x)=−0,6×x+0dans changer l’expression
de la fonction.
La fonction fest donc bien une fonction ane, elle est même linéaire.
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Exercice 3 (Énigme).
On s’intéresse au polygone répondant aux indices suivants :
▷Ce polygone est régulier. ▷Ce polygone a un angle au centre de 24○.
1Trouver son nom. Justier la réponse.
Rappelons la formule des angles au centre d’un polygone régulier : angle au centre = 360
n, où nest le nombre
de côtés du polygone.
Comme le polygone admet un angle au centre de 24○et qu’il est régulier, alors il possède 360
24
=15 côtés (égaux).
Ce polygone est un pentadécagone ou pentakaidécagone (penta : 5, déca = 10 ; 10 + 5 = 15).
2Construire ci-dessous ce polygone. On choisira les mesures pour les longueurs. On rappelle le protocole pour
la construction d’un polygone régulier. Comme il est inscriptible dans un cercle (par dénition), on trace un
cercle (les longueurs sont laissées au choix dans l’énoncé) puis un rayon.
On construit ensuite un angle au centre de mesure 24○en s’appuyant sur le rayon tracé, le deuxième côté de
l’angle intercepte le cercle.
On répète la construction de l’angle à 24○jusqu’à “fermer” le polygone, c’est-à-dire rejoindre le le rayon initial.
On relie par les segments successifs les points du cercle construits grâce aux angles.
La gure est réalisée avec le logiciel Géogébra :
O A
B
24°
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
P
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3Dans cette question, toute trace de réexion pertinente sera valorisée.
Trouver, en présentant les étapes du raisonnement, la mesure d’un angle à un sommet de ce polygone.
L’objectif est de trouver la mesure de l’angle rouge Â
BC.
1ère méthode : triangle isocèle.
On se repose sur la gure ci-dessous :
Le triangle OBC est un triangle isocèle en O, donc les angles à sa base sont de même mesure,
ainsi : Ĉ
BO = 180 −24
2
=
156
2
=78○.
Le polygone étant régulier, le triangle OAB a les mêmes dimensions que OBC, en particulier les mêmes mesure
d’angles, d’où Â
BO = 78○aussi.
Ainsi, Â
BC = 2×78 =156○.
2ème méthode : théorème de l’angle au centre.
On s’appuie sur la gure suivante :
Les angles Â
OC et Â
BC sont un angle au centre et un
angle inscrit, mais n’interceptent pas le même arc, ils
ne sont pas orientés dans la même direction. On utilise
alors l’angle rentrant Â
OC “orienté vers la gauche” (le
grand angle vert sur la gure).
On calcule sa mesure : 360 −2×24 =360 −48 =312○
(360 : tour complet ; 2×24 : voir codages).
Ainsi, par application du théorème de l’angle au centre,
il vient Â
BC = A
̂
OC
2
=
312
2
=156○.
On retrouve la mesure déterminée au moyen de la mé-
thode précédente.
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