L'usage de la calculatrice est autorisé pour cette épreuve.
Le candidat doit traiter les deux exercices.
Il sera tenu compte de la clarté des raisonnements et de la qualité de la rédaction dans l'appréciation des copies.
Le formulaire officiel de mathématiques est distribué en même temps que le sujet.
Coefficient : 2 Durée : 2 heures
Exercice 1 (10 points)
Un distributeur d'accès à Internet a mené une enquête auprès de ses abonnés pour étudier, en fonction de leur âge, la durée moyenne de connexion en fin de semaine.
On note la fonction représentant la durée moyenne de connexion (exprimée en minutes) en fonction de l'âge (exprimé en années).
La courbe donnée en fin d'exercice est la représentation graphique de la fonction .
Partie A : étude graphique
1. a) Résoudre graphiquement l'équation .
On fera apparaître les traits de construction pour justifier la réponse. b) Que signifie pour le distributeur d'accès à Internet la réponse à la question 1.a. ?
2. a) Résoudre graphiquement l'inéquation .
On ne demande pas de justification.
b) Que signifie pour le distributeur d'accès à Internet la réponse à la question 2.a. ?
3. Quelle est la tranche d'âge des internautes qui se connectent au moins 6 heures ?
On ne demande pas de justification.
Partie B : étude de la fonction
On admet que la fonction est définie sur l'intervalle [5 ; 75] par :
.
1. a) Calculer pour appartenant à l'intervalle [5 ; 75], où désigne la fonction dérivée de la fonction .
b) Vérifier, en développant et en détaillant les calculs, que :
pour tout de l'intervalle [5 ; 75], .
c) Etudier le signe de pour tout appartenant à l'intervalle [5 ; 75].
d) Etablir le tableau de variations de la fonction sur l'intervalle [5 ; 75].
2. En déduire :
a) la durée maximale de connexion (en heures et en minutes) ainsi que l'âge des internautes qui se connectent le plus longtemps.
b) la durée minimale de connexion (en minutes) ainsi que l'âge des internautes qui se connectent le moins longtemps.
Exercice 2 (10 points)
Ce même distributeur d'accès à Internet décide d'étudier l'évolution du nombre de ses abonnés de 1999 à 2005.
Partie A
Il a relevé dans le tableau ci-dessous l'évolution du nombre de ses abonnés en milieu urbain.
Année
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
Rang
1
2
3
4
5
6
7
Nombre yi d'abonnés en millions
0,5
3
6
8,4
12,1
15
18
1. Représenter le nuage de points Ai de coordonnées dans un repère orthogonal d'unités :
1 cm pour une année en abscisse. On graduera l'axe jusqu'à 12.
1 cm pour 1 million d'abonnés en ordonnée. On graduera l'axe jusqu'à 27.
2. Déterminer les coordonnées du point moyen G de ce nuage et le placer sur le graphique.
3. On choisit pour ajustement affine du nuage la droite D passant par G et de coefficient directeur égal à 3.
a) Montrer que D a pour équation : b) Construire la droite D sur le graphique précédent.
4. On suppose que le nombre d'abonnés évolue en suivant cet ajustement.
a) Déterminer par un calcul une estimation des abonnés en 2007 et vérifier la réponse graphiquement par un tracé en pointillés.
b) Déterminer par un calcul à partir de quelle année le nombre d'abonnés dépassera 32 millions.
Partie B
Après une étude, le distributeur constate que le nombre d'abonnés en milieu rural correspond à une suite géométrique dont le premier terme, correspondant à l'année 1999, est u1 = 9000 et la raison est q = 1,8 (on désigne par un le nombre d'abonnés l'année de rang n).
1. a) Vérifier qu'en 2000, le nombre d'abonnés u2 = 16 200.
b) Calculer u3 et u4. On arrondira à l'entier le plus proche, si nécessaire.
c) Exprimer un en fonction de n.
2. Déterminer à l'aide de la calculatrice à partir de quelle année le nombre d'abonnés dépassera 32 millions ? On indiquera la méthode utilisée.
3. En utilisant la partie A et la partie B, déterminer dans quel milieu (rural ou urbain) les 32 millions d'abonnés seront dépassés en premier.