Terminale Spé Maths / Chapitre 1 : Suites / Annales du bac
Bac 2024, Métropole : exercice 1
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.
On considère la fonction définie sur par : .
On note la courbe représentative de dans un repère orthonormé.Affirmation 1 :
L'axe des abscisses est une asymptote horizontale à la courbe .Affirmation 2 :
La fonction est solution sur de l'équation différentielle : .On considère les suites , et , telles que, pour tout entier naturel :
De plus, la suite converge vers et la suite converge vers 1.
Affirmation 3 :
La suite converge vers un nombre réel appartenant à l'intervalle .On suppose de plus que la suite est croissante et que la suite est décroissante.
Affirmation 4 :
Pour tout entier naturel , on a alors : .
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Affirmation 1. Vraie.
On étudie la limite de en . Pour tout ,
Par croissances comparées, .
Par quotient, .
Donc la courbe admet en la droite d'équation , c'est-à-dire l'axe des abscisses, pour asymptote horizontale.
L'affirmation 1 est vraie.
Affirmation 2. Vraie.
La fonction est dérivable sur comme produit de fonctions dérivables.
Avec et , on a et (dérivée de avec ). La formule donne, pour tout réel ,
Alors
Donc vérifie pour tout réel : c'est une solution de sur .
L'affirmation 2 est vraie.
Affirmation 3. Fausse.
Le théorème des gendarmes ne s'applique pas : il exige que les suites et aient la même limite, ce qui n'est pas le cas ici ( et ).
On exhibe un contre-exemple. On pose, pour tout :
On a bien pour tout , la suite converge vers et la suite converge vers .
Mais la suite vaut pour pair et pour impair : elle n'a pas de limite.
Donc ne converge pas nécessairement : l'affirmation 3 est fausse.
Affirmation 4. Vraie.
La suite est croissante : pour tout entier naturel , .
La suite est décroissante : pour tout entier naturel , .
Par hypothèse, .
En enchaînant ces inégalités,
Donc, pour tout entier naturel , .
L'affirmation 4 est vraie.
Points clés attendus
Affirmation 1 : écrire et citer les croissances comparées préciser que l'asymptote est horizontale en .
Affirmation 2 : dériver avec en n'oubliant pas la dérivée de (signe moins), puis vérifier l'égalité.
Affirmation 3 : le théorème des gendarmes requiert une limite commune produire un contre-exemple explicite.
Affirmation 4 : utiliser la monotonie de et de pour comparer à et à .
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 7 : Primitives et équations différentielles : le cours · exercices type bac corrigés
Source : sujet officiel de l'épreuve de spécialité mathématiques du baccalauréat, session 2024 (Métropole, 19 juin 2024 (jour 1)), 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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