Devoir d'une heure, sur 20 points, commun aux séries S1-S3 et S2-S4. Calculatrice autorisée. Seuil proposé : 10/20. Corrigé et barème à la fin.
Sujet
Exercice 1 (6 points)
- Calculer et . (1 point)
- Résoudre dans : (3 points) a. b. c.
- Calculer les limites suivantes. (2 points) a. b.
Exercice 2 (14 points)
Partie A. Soit la fonction définie sur par .
- Calculer . (1 point)
- Étudier le sens de variation de et calculer son minimum. (1 point)
- En déduire que pour tout . (1 point)
Partie B. Soit la fonction définie sur par On note sa courbe dans un repère orthonormé et la droite d'équation .
- Calculer les limites de en et en . Interpréter graphiquement la première. (2 points)
- Montrer que , puis dresser le tableau de variation de . (2 points)
- Montrer que est asymptote à en , puis étudier la position de par rapport à . (2 points)
- Montrer que l'équation admet une unique solution dans , puis donner un encadrement de d'amplitude . (2 points)
- Déterminer le point de où la tangente est parallèle à , et donner une équation de cette tangente. (1 point)
Partie C.
- Vérifier que est une primitive de sur . (1 point)
- En déduire la primitive de sur qui s'annule en . (1 point)
Corrigé et barème (après avoir cherché)
Exercice 1
1. (1 pt)
- (0,5 pt) .
- (0,5 pt) .
2.a (1 pt) Il faut . Sur : ou . On rejette . .
2.b (1 pt) Avec : ou . On rejette , et . .
2.c (1 pt) Il faut . Puis . Donc : .
3.a (1 pt) , et la parenthèse tend vers . La limite vaut .
3.b (1 pt) , et quand . La limite vaut .
Exercice 2
Partie A
1. (1 pt) .
2. (1 pt) Sur , a le signe de , qui s'annule en . est décroissante sur et croissante sur . Son minimum vaut car .
3. (1 pt) Le minimum de est strictement positif, donc pour tout .
Partie B
1. (2 pts)
- (1 pt) En : et , donc et . La droite (l'axe des ordonnées) est asymptote verticale à .
- (1 pt) En : (limite usuelle) et , donc .
2. (2 pts)
- (1 pt) .
- (1 pt) D'après la partie A, : est strictement croissante sur , de à .
3. (2 pts)
- (1 pt) en : est asymptote oblique à en .
- (1 pt) a le signe de . est au-dessous de sur , au-dessus sur , et les deux se coupent au point .
4. (2 pts)
- (1 pt) est continue (somme et quotient de fonctions continues) et strictement croissante sur , avec des limites et aux bornes. C'est une bijection de sur , qui contient : l'équation a une unique solution .
- (1 pt) À la calculatrice, et . Comme est croissante, .
5. (1 pt) La tangente est parallèle à quand , c'est-à-dire , soit . On a , et la tangente a pour équation , soit .
Partie C
1. (1 pt) .
2. (1 pt) Les primitives de sont les fonctions . Or . La primitive qui s'annule en est .
Compétences évaluées
| Question | Compétence (objectif de la fiche du chapitre) |
|---|---|
| Ex. 1, 1 | O2 Propriétés algébriques ; O6 lien entre et |
| Ex. 1, 2 | O3 Équations et inéquations |
| Ex. 1, 3 | O8 Limites usuelles |
| Ex. 2, A | O1 Dérivée de , sens de variation |
| Ex. 2, B1 et B3 | O4 et O8 Limites, asymptotes et position |
| Ex. 2, B2 et B5 | O9 Étude d'une fonction avec |
| Ex. 2, B4 | Chapitre 1 : bijection et théorème des valeurs intermédiaires |
| Ex. 2, C | O5 Primitives |