Fiche de mathématiques
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Bac Tchad 2023

Mathématiques série D

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Durée : 4 heures
Coefficient : 4


exercice 1


1) Dans l'ensemble \C des nombres complexes, on considère l'équation (E)\text{ : }z^2-2(\sqrt{2}+\sqrt{6})z+16=0

a) Vérifier que le discriminant de l'équation (E) est \Delta=-4(\sqrt{6}-\sqrt{2})^2.

b) En déduire les solutions de l'équation (E).

2) Soient les nombres complexes a=(\sqrt{6}+\sqrt{2})+i(\sqrt{6}-\sqrt{2}) \text{ ; }b=1+i\sqrt{3}\text{ et }c=\sqrt{2}+i\sqrt{2} .

a) Vérifier que b\overline{c}=a\text{ , } puis en déduire que ac=4b .

b) Écrire les nombres complexes b\text{ et }c sous forme trigonométrique.

c) En déduire que a=4\left(\cos \dfrac{\pi}{12} + i \sin\dfrac{\pi}{12}\right).

d) Déduire les valeurs exactes de \cos\dfrac{\pi}{12} \text{ et }\sin\dfrac{\pi}{12} .


exercice 2


Pour tout entier naturel n , on pose I_n=\displaystyle \int_1^e x(\ln x)^n\text{ d}x.

1) Calculer I_0 .

2) A l'aide d'une intégration par parties, calculer I_1 .

3) Donner l'expression de I_{n+1} et à l'aide d'une intégration par parties, montrer que \forall n\geq 1\text{ , }I_{n+1}=\dfrac{e^2}{2}-\dfrac{n+1}{2}I_n .

4) En déduire I_2\text{ , puis }I_3 .

5) Montrer que la suite (I_n) est décroissante .


exercice 3


Une urne contient quatre boules roses, trois boules vertes et deux boules jaunes indiscernables au toucher.

On tire simultanément trois boules de l'urne.

1) Déterminer la probabilité d'obtenir:

a) Les trois couleurs.

b) Les deux boules jaunes.

c) Au moins une boule jaune.

2) Soit X la variable aléatoire qui, à tout tirage de trois boules, associe le nombres de boules jaunes tirées.

a) Déterminer la loi de probabilité de X.

b) Calculer l'espérance mathématique et l'écart-type de X.

c) Définir la fonction de répartition de X.


probleme


Partie A: On considère la fonction g définie sur ]0;+\infty[ par g(x)=e^x+2\ln x.

1-a) Déterminer les limites de g en 0 et en +\infty.

b) Calculer g'(x).

c) Étudier le sens de variation de g puis dresser son tableau de variation.

2-a) Démontrer que l'équation g(x)=0 admet une solution unique \alpha sur ]0;+\infty[ et vérifier que 0,4<\alpha<0,5 .

b) Déterminer suivant les valeurs de x , le signe de g(x) .


Partie B: On considère la fonction f définie sur ]0;+\infty[ par: \begin{cases} f(x)=e^x+2x\ln x-2x &\text{ si }x>0 \\f(0)=1\end{cases}

On note (C) la courbe de f.

1-a) Déterminer la limite de f en 0, puis calculer \displaystyle\lim_{x\to+\infty} \dfrac{f(x)}{x} .

b) Interpréter graphiquement les résultats.

2-a) Démontrer que f est continue en 0.

b) Démontrer que \displaystyle\lim_{x\to 0 }\dfrac{f(x)-f(0)}{x}=-\infty.

c) La fonction f est-elle dérivable en 0? Justifier la réponse.

d) Interpréter graphiquement le résultat de la question 2-b) .

3) Étudier les variations de f et dresser son tableau de variation.

4) Tracer la courbe (C) de f.
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