Devoir d'une heure, sur 20 points, commun aux séries S1-S3 et S2-S4 (il ne porte que sur le socle commun). Calculatrice autorisée. Les tracés se font dans un repère orthonormé d'unité 1 cm. Seuil proposé : 10/20. Corrigé et barème à la fin.
Sujet
Exercice 1 (9 points)
Soit la fonction définie sur par , et sa courbe.
- Écrire sous forme canonique. (1 point)
- En déduire que est l'image de la parabole d'équation par une translation dont on donnera le vecteur. Préciser le sommet de . (1 point)
- Démontrer, à l'aide d'une formule du cours, que la droite d'équation est un axe de symétrie de . (1,5 point)
- Tracer en plaçant au moins cinq points. (1 point)
- Déterminer graphiquement, puis par le calcul, et . (2 points)
- Construire, à partir de , la courbe de la fonction . En déduire le nombre de solutions de l'équation , puis résoudre cette équation. (1,5 point)
- Soit . Justifier que est paire, puis expliquer comment construire sa courbe à partir de . (1 point)
Exercice 2 (7 points)
Soit la fonction définie par .
- Donner l'ensemble de définition . (0,5 point)
- Montrer que, pour tout de , . (1 point)
- En déduire que la courbe de est l'image de la courbe d'équation par une translation dont on donnera le vecteur. (1 point)
- Démontrer, à l'aide de la formule , que le point est un centre de symétrie de la courbe de . (1,5 point)
- Donner les asymptotes de la courbe de . (1 point)
- Tracer la courbe de et ses asymptotes. (1 point)
- On admet que est croissante sur et que sa courbe y est tracée sans lever le crayon. Déterminer . (1 point)
Exercice 3 (4 points)
- Étudier la parité des fonctions , et . (1,5 point)
- Soit et . Exprimer , donner son ensemble de définition, et montrer que est paire. (1,5 point)
- Montrer que la fonction est périodique de période . (1 point)
Corrigé et barème (après avoir cherché)
Exercice 1
1. (1 pt) .
2. (1 pt) : est l'image de par la translation de vecteur (0,5 pt). Son sommet est , image du sommet de (0,5 pt).
3. (1,5 pt) Pour tout réel , (0,5 pt), et (1 pt) On peut aussi poser : , fonction paire de .
4. (1 pt) Points par exemple : , , , , , . Parabole tournée vers le haut, symétrique par rapport à la droite .
5. (2 pts)
- (1 pt) Sur : , descend à , puis remonte à . Donc .
- (1 pt) . Donc .
6. (1,5 pt)
- (0,5 pt) On garde les parties de au-dessus de l'axe des abscisses ( et ) et on retourne l'arc situé entre et : le sommet devient .
- (0,5 pt) Comme , la droite coupe la courbe de en quatre points.
- (0,5 pt) ; ou . Solutions : , , , .
7. (1 pt) : est paire (0,5 pt). Pour , : on garde la partie de située à droite de l'axe des ordonnées, et on la complète par symétrie par rapport à cet axe (0,5 pt).
Exercice 2
1. (0,5 pt) .
2. (1 pt) .
3. (1 pt) Avec : . La courbe de est l'image de par la translation de vecteur .
4. (1,5 pt) Si , alors : (0,5 pt). Puis (1 pt)
5. (1 pt) Les asymptotes de sont les axes ; leurs images par la translation sont les droites d'équations et .
6. (1 pt) Hyperbole de centre , dont les branches sont en haut à gauche et en bas à droite des asymptotes (comme ) ; par exemple , , , .
7. (1 pt) est croissante sur : .
Exercice 3
1. (1,5 pt) sur : est impaire (0,5 pt). est symétrique par rapport à et : est paire (0,5 pt). et : n'est ni paire ni impaire (0,5 pt).
2. (1,5 pt) (0,5 pt), définie si , soit sur (0,5 pt). Cet intervalle est symétrique par rapport à et : est paire (0,5 pt).
3. (1 pt) est définie sur , et pour tout réel , .
Total : 9 + 7 + 4 = 20 points.