Terminale Spé Maths / Chapitre 5 : Fonction logarithme / Annales du bac
Bac 2026, Polynésie : exercice 3
On considère la fonction définie sur par :
On admet que la fonction est croissante sur .
Partie A
On considère la suite définie par :
Calculer .
La suite est représentée ci-dessous. Émettre des conjectures sur le sens de variation et la convergence de la suite .

Démontrer par récurrence que pour tout entier naturel :
En déduire que la suite est convergente.
Partie B
On note la limite de la suite .
Le but de cette partie est de trouver une valeur approchée de la limite .
On considère la fonction définie et dérivable sur par :
On note la fonction dérivée de la fonction .
Démontrer que pour tout réel ,
Démontrer que la fonction est strictement décroissante sur .
Démontrer que l'équation admet une unique solution sur et en donner une valeur approchée à près.
Justifier que .
Voir le corrigé
Partie A
Question 1. On a , donc :
Donc .
Réponse : .
Question 2. D'après la représentation graphique, les points du nuage montent de vers des valeurs de plus en plus proches les unes des autres, puis semblent se stabiliser à partir de environ au-dessous de .
On conjecture donc que la suite est croissante et qu'elle converge vers une limite proche de .
Question 3. On note la propriété : .
Initialisation. On a et .
Donc : est vraie.
Hérédité. Soit un entier naturel fixé tel que soit vraie, c'est-à-dire (hypothèse de récurrence).
Montrons : .
Les nombres , , et appartiennent à , intervalle sur lequel la fonction est croissante.
On applique à chaque membre de l'hypothèse de récurrence en conservant le sens des inégalités :
Or et , avec et .
On obtient :
On compare maintenant à et à .
On a , donc, la fonction étant strictement croissante, .
On a , donc .
Ainsi :
Conclusion. est vraie et est héréditaire : d'après le principe de récurrence, pour tout entier naturel , .
Question 4. D'après la question précédente, pour tout entier naturel , : la suite est croissante.
De plus, pour tout : elle est majorée par .
D'après le théorème de convergence monotone (toute suite croissante et majorée converge), la suite est convergente.
Partie B
Question 1. La fonction est dérivable sur .
La dérivée de est , avec ici et .
Donc, pour tout :
Question 2. Pour tout réel , : le signe de est celui du numérateur .
Ce trinôme a pour discriminant .
Ses racines sont :
Le coefficient de est : le trinôme est strictement négatif à l'extérieur des racines, c'est-à-dire pour ou .
Comme , on a pour tout .
Donc la fonction est strictement décroissante sur .
Question 3. La fonction est :
continue sur (elle est dérivable)
strictement décroissante sur , d'après la question 2
telle que et .
Le nombre est compris entre et .
D'après le théorème des valeurs intermédiaires (corollaire pour une fonction continue et strictement monotone), l'équation admet une unique solution dans .
À la calculatrice : et .
La fonction étant strictement décroissante, on en déduit .
Donc à près.
Réponse : (valeur approchée à près).
Question 4. La suite converge vers (partie A).
Comme pour tout , un passage à la limite dans ces inégalités larges donne .
La fonction est continue sur (composée de fonctions continues) et .
Lorsque tend vers , et tendent vers . Par continuité de en , on obtient :
Donc .
Le réel appartient à et vérifie or est l'unique solution de dans .
Donc , et à près.
Points clés attendus
Récurrence rédigée en trois temps : initialisation, hérédité avec « soit fixé tel que est vraie », conclusion citer la croissance de sur et comparer à et à .
Citer le théorème de convergence monotone : suite croissante et majorée.
Dérivée de sous la forme , puis signe du trinôme justifié par le discriminant et les racines, et comparaison de à la plus grande racine.
Théorème des valeurs intermédiaires : continuité, stricte monotonie et signes de et , puis unicité de et encadrement donnant .
Limite d'une suite définie par : continuité de , équation et unicité de la solution dans .
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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Source : sujet officiel de l'épreuve de spécialité mathématiques du baccalauréat, session 2026 (Polynésie, 16 juin 2026 (jour 1)), 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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