Durée de l'épreuve : 4 heures - Coefficient 4
Un formulaire de mathématiques est distribué en même temps que le sujet.
Des feuilles de papier millimétré seront mises à la disposition des candidats.
4 points exercice 1
Questionnaire à choix multiples
Pour chacune des quatre questions, une seule des réponses
a,
b ou
c est exacte.
Indiquer sur la copie le numéro de la question et la lettre correspondant à la réponse choisie.
Aucune justification n'est demandée.
Notation :
une bonne réponse rapporte 1 point. Une mauvaise réponse ou une absence de réponse ne rapporte aucun point et n'en enlève aucun.
On définit la fonction

sur l'ensemble

des nombres réels par :
.
Le plan est rapporté au repère orthonormal
)
d'unité graphique 2 cm.
On a tracé, ci-dessous, la courbe représentative

de la fonction

dans le repère
)
.
On note A et B les points de coordonnées respectives (-3 ; 0) et (0 ; 2).
On note

le domaine (hachuré ci-dessous) délimité par :

la courbe

,

l'axe des abscisses,

l'axe des ordonnées,

la droite d'équation :

.
Question 1 :
La fonction

est une solution de l'équation différentielle (E) :
Réponse a. : (E) :
Réponse b. : (E) :
Réponse c. : (E) :

.
(

désigne une fonction inconnue définie sur l' ensemble des nombres réels de variable

désigne la fonction dérivée de la fonction

.)
Question 2 :
La courbe

a pour asymptote la droite d'équation :
Réponse a. :

;
Réponse b. :

;
Réponse c. :

.
Question 3 :
La tangente T à la courbe

au point d'abscisse 0 a pour équation :
Réponse a. :

;
Réponse b. :

;
Réponse c. :

.
Question 4 :
On note S le solide de révolution engendré par la rotation du domaine

autour de l'axe des abscisses.
La valeur V du volume du solide S est donnée par :
(en unités de volume).
La valeur V du volume du solide S, en cm
2 est égale à :
Réponse a. :
)
;
Réponse b. :
)
;
Réponse c. :
)
.
5 points exercice 2
i désigne le nombre complexe de module

et d'argument

.
On considère les nombres complexes suivants
,
et
1. Déterminer le module et un argument du nombre complexe

.
2. a) Écrire le nombre complexe

sous forme algébrique et montrer que :

.
b) Déterminer la forme exponentielle du nombre complexe

.
3. Écrire le nombre complexe

sous forme algébrique.
4. On note

le nombre complexe défini par :

.
a) Calculer le module et un argument du nombre complexe

.
b) Écrire le nombre complexe

sous forme algébrique.
c) En déduire les valeurs exactes des nombres réels
)
et
)
.
11 points probleme
La fonction

est définie sur l'intervalle
![]0 ; + \infty[](http://latex.ilemaths.net/latex-1.tex?]0 ; + \infty[)
par
 = a \ln x + bx + \dfrac{c}{x})
où

et

sont trois nombres réels à déterminer. On note

la fonction dérivée de la fonction

.
On a représenté la fonction

sur la feuille annexe dans un repère orthonormal
)
d'unité graphique 2 cm. On note

la courbe représentative de cette fonction

.
On note T la tangente à la courbe

au point d'abscisse 1. La tangente T passe par l'origine O du repère.
La tangente à la courbe

au point d'abscisse

est parallèle à l'axe des abscisses.
Partie A : Recherche de l'expression de )
1. Préciser (sans justifier) les valeurs de
)
,
)
et
)
.
2. Déterminer
)
, en fonction de la variable

et des nombres réels

,

et

.
3. Exprimer
)
,
)
et
)
en fonction des nombres réels

,

et

.
4. En utilisant les réponses aux questions
1. et
3., montrer que les nombres réels

,

et

sont solutions du système

suivant :
5. Résoudre le système

. En déduire une expression de
)
.
Partie B : Étude de la fonction 
Dans la suite du problème la fonction

est définie sur l'intervalle
![]0 ; \infty[](http://latex.ilemaths.net/latex-1.tex?]0 ; \infty[)
par :
.
1. Déterminer par calculs la limite de

en

(on peut factoriser
)
par

).
2. On rappelle que :

.
En écrivant
)
sous la forme d'une seule fraction, déterminer la limite de

en 0. Interpréter graphiquement ce résultat.
3. Déterminer
)
et vérifier que pour tout nombre réel

de l'intervalle
![]0 ; \infty[](http://latex.ilemaths.net/latex-1.tex?]0 ; \infty[)
:
.
Dresser le tableau de variations complet de la fonction

(justifier avec soin le signe de
)
).
Montrer que, sur l'intervalle [4 ; 5] l'équation
 = 0)
a une unique solution. notée

.
Justifier l'encadrement de la solution

d'amplitude 10
-1 suivant :
Feuille annexe