Terminale Spé Maths / Chapitre 4 : Dérivation et convexité / Annales du bac
Bac 2025, Polynésie : exercice 4
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.
Dans cet exercice, les questions sont indépendantes les unes des autres.
On considère l'équation différentielle :
Affirmation 1 : Les solutions de sont les fonctions définies sur par :
Dans une classe de terminale, il y a 18 filles et 14 garçons.
On constitue une équipe de volley-ball en choisissant au hasard 3 filles et 3 garçons.
Affirmation 2 : Il y a 297024 possibilités pour former une telle équipe.
Soit la suite définie pour tout entier naturel par :
Affirmation 3 : La suite diverge vers .
Dans l'espace rapporté à un repère orthonormé , on considère les points A(1 1 2), B et C(2 1 3).
Affirmation 4 : et une mesure de l'angle est .
On considère une fonction définie sur dont la dérivée seconde est définie sur par :
Affirmation 5 : La fonction est convexe sur .
ANNEXE : exercice 3

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Affirmation 1 : vraie.
L'équation est de la forme avec et .
Ses solutions sur sont les fonctions , avec .
On calcule :
Vérifions directement : soit . Alors
Donc ces fonctions sont solutions de , et ce sont toutes les solutions d'après le théorème sur les équations .
Donc l'affirmation 1 est vraie.
Affirmation 2 : vraie.
Une équipe est constituée de filles choisies parmi et de garçons choisis parmi . Les deux choix sont indépendants et chaque choix est une combinaison (l'ordre ne compte pas).
Le nombre de façons de choisir filles parmi est :
Le nombre de façons de choisir garçons parmi est :
D'après le principe multiplicatif, le nombre d'équipes est :
Donc l'affirmation 2 est vraie.
Affirmation 3 : vraie.
Pour tout entier naturel , on a .
On ajoute : . En particulier , donc est bien défini.
Les nombres et sont positifs et, comme , on a .
On multiplie par :
On a .
D'après le théorème de comparaison (une suite minorée par une suite qui tend vers tend vers ), .
Donc la suite diverge vers : l'affirmation 3 est vraie.
Affirmation 4 : fausse.
Calculons les coordonnées des vecteurs :
Le produit scalaire est :
Cette première partie de l'affirmation est exacte.
Calculons les normes, le repère étant orthonormé :
On utilise :
On en déduit .
Or , donc l'angle ne mesure pas .
Donc l'affirmation 4 est fausse (le produit scalaire vaut bien , mais l'angle vaut environ ).
Affirmation 5 : vraie.
Pour tout , on factorise : .
Comme , le signe de est celui de .
On résout, la fonction exponentielle étant strictement croissante :
Donc pour tout .
Une fonction dont la dérivée seconde est positive sur un intervalle est convexe sur cet intervalle.
Donc est convexe sur : l'affirmation 5 est vraie.
Points clés attendus
Équation : forme des solutions , avec vérification possible par dérivation.
Dénombrement : combinaisons et principe multiplicatif, pas d'arrangements.
Suite : encadrer , minorer par et citer le théorème de comparaison (pas de limite de ).
Angle : produit scalaire exact mais angle faux, à justifier par le calcul des normes et du cosinus.
Convexité : étudier le signe de après factorisation et conclure avec la définition de la convexité par le signe de .
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.
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Revoir le cours
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- Chapitre 7 : Primitives et équations différentielles : le cours · exercices type bac corrigés
Source : sujet officiel de l'épreuve de spécialité mathématiques du baccalauréat, session 2025 (Polynésie, 17 juin 2025 (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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