Terminale Spé Maths / Chapitre 4 : Dérivation et convexité / Annales du bac
Bac 2022, Métropole : exercice 4
Cet exercice est un questionnaire à choix multiple.
Pour chaque question, une seule des quatre réponses proposées est exacte. Le candidat indiquera sur sa copie le numéro de la question et la réponse choisie.
Aucune justification n'est demandée.
Une réponse fausse, une réponse multiple ou l'absence de réponse à une question ne rapporte ni n'enlève de point.
Les six questions sont indépendantes
La courbe représentative de la fonction définie sur par admet pour asymptote la droite d'équation:
a. b. c. d. Soit la fonction définie sur par .
La primitive de sur qui vérifie est définie par :
a. b. c. d. On donne ci-contre la représentation graphique de la fonction dérivée {} d'une fonction définie sur .
On peut affirmer que la fonction est :
a. concave sur
b. convexe sur
c. convexe sur [0 2]
d. convexe sur .

Parmi les primitives de la fonction définie sur par :
a. toutes sont croissantes sur b. toutes sont décroissantes sur c. certaines sont croissantes sur et d'autres décroissantes sur d. toutes sont croissantes sur et décroissantes sur . La limite en de la fonction définie sur l'intervalle par est égale à :
a. b. c. d. . L'équation admet dans :
a. trois solutions b. deux solutions c. une seule solution d. aucune solution.
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Question 1. Réponse c.
La fonction est définie sur : sa courbe n'admet donc aucune asymptote verticale, ce qui exclut la proposition a.
On étudie la limite en et en . Pour , on factorise par au numérateur et au dénominateur :
Lorsque , on a et , donc
La droite d'équation est donc asymptote horizontale à la courbe en . Les droites et ne le sont pas, puisque la limite vaut .
Question 2. Réponse d.
La fonction a pour dérivée, en utilisant la dérivée d'une composée avec :
Les primitives de sur sont donc les fonctions avec .
La condition donne , soit .
Donc .
Les autres propositions sont à écarter :
la proposition a vérifie
la proposition b vérifie
la proposition c vérifie , mais sa dérivée est : ce n'est pas une primitive de .
Question 3. Réponse c.
La fonction est convexe sur un intervalle si et seulement si sa dérivée est croissante sur .
On lit sur la courbe :
est croissante sur (elle passe de en à en ), et même jusqu'au voisinage de où elle atteint son maximum
est ensuite décroissante.
Donc est convexe sur : la proposition c est vraie.
Les autres propositions sont fausses :
a et b : n'est ni décroissante ni croissante sur tout l'intervalle , donc n'y est ni concave ni convexe
d : est décroissante sur une partie de (après son maximum), donc n'est pas convexe sur cet intervalle.
Question 4. Réponse a.
Pour tout réel , , donc .
Soit une primitive quelconque de sur . On a , donc pour tout réel .
Une fonction dont la dérivée est strictement positive sur est strictement croissante sur .
Donc toutes les primitives de sont croissantes sur . Les propositions b, c et d sont fausses.
Question 5. Réponse d.
Pour , on met en facteur au dénominateur :
Par croissances comparées, , donc .
De plus , donc .
Par produit des limites :
Question 6. Réponse c.
Pour tout réel , . On pose , avec . L'équation devient
Le discriminant est , donc les racines sont
La racine est à rejeter, car .
Reste , soit .
Donc l'équation admet une seule solution dans .
Points clés attendus
Asymptote horizontale : calculer la limite en l'infini en factorisant, et ne pas confondre avec une asymptote verticale.
Primitive : vérifier la dérivée de la proposition retenue et utiliser la condition initiale pour fixer la constante.
Convexité : relier le signe de au sens de variation de lu sur la courbe.
Limite en : citer les croissances comparées de et .
Équation en exponentielle : poser et rejeter la racine négative.
Corrigé rédigé par + qu'un prof. Cherche d'abord seul, puis compare avec ta propre rédaction.
Comment t'entraîner
Chronomètre-toi, rédige sur papier comme le jour du bac, puis seulement après regarde le cours. Si tu bloques sur une question, écris « on admet que… » et passe à la suivante.
Les autres exercices de ce sujet
Revoir le cours
- Chapitre 4 : Dérivation et convexité : le cours · exercices type bac corrigés
- Chapitre 7 : Primitives et équations différentielles : le cours · exercices type bac corrigés
- Chapitre 2 : Limites de fonctions : le cours · exercices type bac corrigés
Source : sujet officiel de l'épreuve de spécialité mathématiques du baccalauréat, session 2022 (Métropole, 11 mai 2022), ministère de l'Éducation nationale. Énoncé mis en forme pour le web à partir du tapuscrit de l'APMEP (Denis Vergès) ; figures issues des fichiers de l'APMEP. En cas de doute sur un détail, le sujet officiel fait foi.
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