Baccalauréat STL Chimie de laboratoire et de procédés industriels A. P. M. E. P.
b. Les racines du trinôme 3−x2sont −p3 et p3. Ce trinôme est négatif sauf
entre ses racines donc sur ] −p3 ; p3[ où il est positif.
D’autre part 2 −ex>0⇐⇒ 2>ex⇐⇒ ln2 >x(par croissance de la
fonction logarithme néprien.
De même 2 −ex>0⇐⇒ x>ln2.
Le signe de ¡3−x2¢(2−ex)s’obtient donc grâce au tableau suivant :
x−∞ −p3ln2 p3+∞
3−x2−0++0−
2−ex+ + 0− −
¡3−x2¢(2−ex)−0+0−0+
On a bien pour tout nombre réel xappartenant à l’intervalle £−p3 ; ln2¤,
¡3−x2¢(2−ex)>0.
c. On a ¡3−x2¢(2−ex)>0⇐⇒ ¡6−2x2¢−f(x)>0 d’après la question
précédente. Ceci signifie graphiquement que sur l’intervalle £−p3 ; ln 2¤,
la parabole Pest au-dessus de la courbe C.
3. Voir à la fin.
Partie III : Calcul d’aires
1. a. La fonction Gest dérivable sur Ret
G′(x)=(2x−2)ex+¡x2−2x+2¢ex=ex¡2x−2+x2−2x+2¢=ex¡x2¢=
x2ex.
b. On a vu que f(x)=3ex−x2ex.
Une primitive de 3exest 3exet d’après la question précédente une pri-
mitive de −x2exest −G(x)=−¡x2−2x+2¢ex.
Une primitive de la fonction fest la fonction définie par
x7→3ex−¡x2−2x+2¢ex=¡−x2+2x+1¢ex.
2. a. Voir à la fin.
b. On a vu que sur ¤−p3 ; 0£, la parabole Pest au dessus de la courbe C;
donc l’aire du domaine Dest égale en unité d’aire à l’intégrale :
A=Z0
−p3£¡6−2x2¢−f(x)¤dx=·6x−2x3
3+¡x2−2x−1¢ex¸0
−p3=6×0−
2×03
3+¡02−2×0−1¢e0−Ã6×(−p3) −2(−p3)3
3+³(−p3)2−2×(−p3) −1´e(−p3)!=
−1+6p3−2p3−³2+2p3´e(−p3) =4p3−1−³2+2p3´e(−p3) (u. a.)
On a A≈4,96 (u. a.) au centième près.
Métropole 3septembre 2006