Terminale Spé Maths / Chapitre 1 : Suites / Annales du bac
Bac 2024, Asie : exercice 3
Pour chacune des affirmations suivantes, indiquer si elle est vraie ou fausse. Chaque réponse doit être justifiée. Une réponse non justifiée ne rapporte aucun point.
Soit une suite définie pour tout entier naturel et vérifiant la relation suivante:
pour tout entier naturel .
Affirmation 1 .
Soit une fonction définie et dérivable sur l'intervalle [-4 4].
La représentation graphique de sa fonction dérivée est donnée ci-dessous.

Affirmation 2 : La fonction est convexe sur .
Le code d'un immeuble est composé de 4 chiffres (qui peuvent être identiques) suivis de deux lettres distinctes parmi A, B et C (exemple: 1232BA).
Affirmation 3 : Il existe 20 634 codes qui contiennent au moins un 0.
On considère la fonction définie sur par .
Affirmation 4 : La fonction est une solution sur de l'équation différentielle
Voir le corrigé
Affirmation 1. Vraie.
Pour tout entier naturel , on a
On étudie la limite du majorant. Pour , on factorise numérateur et dénominateur par :
On a , et .
Par quotient, .
La suite constante égale à converge vers .
La suite est encadrée par deux suites qui convergent vers la même limite : d'après le théorème des gendarmes, converge et .
L'affirmation 1 est donc vraie.
Affirmation 2. Fausse.
La fonction est dérivable sur . Elle est convexe sur si et seulement si sa dérivée est croissante sur .
On lit sur la courbe : croît de jusqu'à environ , où elle atteint un maximum voisin de , puis décroît jusqu'à .
Par exemple, et : on a mais . La fonction n'est donc pas croissante sur .
Donc n'est pas convexe sur : l'affirmation 2 est fausse.
Affirmation 3. Vraie.
On dénombre les codes : 4 chiffres (éventuellement identiques) suivis de deux lettres distinctes parmi A, B, C.
Pour les chiffres, chacune des 4 positions admet choix : possibilités.
Pour les lettres, il y a choix pour la première, puis pour la seconde (distincte de la première) : possibilités.
Le nombre total de codes est .
On compte le contraire de « contenir au moins un », c'est-à-dire « ne contenir aucun ». Chaque position admet alors chiffres possibles : codes.
Le nombre de codes contenant au moins un est donc
L'affirmation 3 est vraie.
Affirmation 4. Vraie.
La fonction est dérivable sur comme produit de fonctions dérivables.
Avec et , la formule donne, pour tout ,
On calcule alors
Donc vérifie pour tout : c'est une solution de l'équation différentielle sur .
L'affirmation 4 est vraie.
Points clés attendus
Affirmation 1 : factoriser par pour obtenir la limite du majorant, puis citer le théorème des gendarmes avec les deux bornes de même limite.
Affirmation 2 : relier la convexité de au sens de variation de , et appuyer la réponse sur une lecture graphique précise.
Affirmation 3 : passer par le dénombrement du contraire (aucun ), sans oublier le facteur pour les lettres.
Affirmation 4 : calculer avec puis vérifier l'égalité de l'équation différentielle.
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 1 : Suites : le cours · exercices type bac corrigés
- Chapitre 4 : Dérivation et convexité : le cours · exercices type bac corrigés
- Chapitre 7 : Primitives et équations différentielles : le cours · exercices type bac corrigés
Source : sujet officiel de l'épreuve de spécialité mathématiques du baccalauréat, session 2024 (Asie, 11 juin 2024 (jour 2)), ministère de l'Éducation nationale. Énoncé mis en forme pour le web à partir du tapuscrit de l'APMEP (Denis Vergès et François Hache) ; figures issues des fichiers de l'APMEP. En cas de doute sur un détail, le sujet officiel fait foi.
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