Bac Burkina Faso 2022
Mathématiques Séries C-E
2ème tour
Durée : 4 heures
Coefficient : 6
Les calculatrices ne sont pas autorisées.
4 points exercice 1
Soit

un nombre réel différent de

et de

. On considère dans le plan

trois points

tels que

, et les cercles
de diamètres respectifs
![[AB]\text{ et }[AC]](https://latex.ilemaths.net/latex-0.tex?[AB]\text{ et }[AC])
. Une droite
)
non perpendiculaire à
)
et distincte de
)
, passant par

, coupe les cercles
\text{ et }(\Gamma_2))
respectivement en

.
1-a) Montrer que les droites
 \text{ et }(CN))
sont parallèles .
b) Pour quelle valeur de

les droites
)
et
)
sont-elles parallèles ?
2) On prend

.
On note

le point d'intersection des droites
\text{ et }(CM))
.
On considère l'homothétie

de centre

telle que
=N)
.
a) Démontrer que
=C)
.
b) Déterminer le rapport de

.
3-a) Déterminer le réel

tel que

.
b) Déterminer la nature et les éléments géométriques du lieu géométrique
)
du point

lorsque la droite
)
varie .
c) Construire
)
.
4 points exercice 2
On note
)
l'équation différentielle :
\in\R^2)
.
Les solutions de l'équation caractéristique de
)
sont les nombres complexes

.
1) Vérifier que

et que

.
2) On note
)
l'équation différentielle :
On suppose que

est une fonction deux fois dérivable sur

. On note

la fonction définie sur

par :
=e^{-px}f(x))
.
a) Montrer que

est une solution de
)
si et seulement si

est une solution de
)
.
b) Montrer que si

est une solution de
)
alors la fonction
^2+(\varphi')^2)
est constante .
c) Montrer qu'une solution

de
)
est la fonction nulle si et seulement si
=\varphi'(0)=0)
.
3) Soit

solution de
)
et

la fonction définie sur

par :
=\varphi(t)-\left(\varphi(0)\cos qt +\dfrac{1}{q}\varphi'(0)\sin qt\right) )
.
a) Montrer que

est une solution de
)
.
b) Que vaut
)
pour tout

?
En déduire

en fonction de
)
et
)
.
4) Soit

et

la solution de
)
telle que
=\sqrt{2}\text{ et }\varphi'(0)=2\sqrt{2})
.
Déterminer les réels

et

tels que :
=a\cos(2t+\alpha))
.
12 points probleme
Le plan est rapporté à un repère orthonormal
)
(unité graphique
2 cm)
Partie A (7,25 points)
On considère

, la fonction numérique de la variable réelle

définie sur

par
=\dfrac{x}{\sqrt{|x^2-1|}})
.
On désigne par
)
sa courbe représentative .
1-a) Montrer que l'on peut restreindre l'ensemble d'étude de

à l'intervalle
![D=[0,1[\cup]1,+\infty[](https://latex.ilemaths.net/latex-0.tex?D=[0,1[\cup]1,+\infty[)
.
b) Etudier le sens de variations de

sur

.
c) Dresser le tableau de variations de

sur

.
d) Tracer
)
.
2) Soit

la fonction numérique de la variable réelle

définie sur
![E=]-\infty,-1[\cup]1,+\infty[](https://latex.ilemaths.net/latex-0.tex?E=]-\infty,-1[\cup]1,+\infty[)
par :
=\dfrac{x}{\sqrt{x^2-1}})
.
On note
)
sa courbe représentative .
a) Montrer que la restriction

de

à
![]1,+\infty[](https://latex.ilemaths.net/latex-0.tex?]1,+\infty[)
est une application bijective de
![]1,+\infty[](https://latex.ilemaths.net/latex-0.tex?]1,+\infty[)
sur un intervalle

à préciser .
b) En déduire que

est une application bijective de

dans

.
c) Déterminer la composée

et en déduire
)
.
d) En déduire que
)
admet la droite
)
d'équation

pour axe de symétrie .
e) Démontrer que
)
est invariante par la réflexion d'axe la droite d'équation

.
3) Soit la suite
_{n\geq 0})
définie par
![U_0\in]1,+\infty[\text{ et }\forall n\in\N\text{ , }U_{n+1}=g(U_n)](https://latex.ilemaths.net/latex-0.tex?U_0\in]1,+\infty[\text{ et }\forall n\in\N\text{ , }U_{n+1}=g(U_n))
.
a) Montrer que

est une période de
)
.
b) Déterminer la valeur

pour laquelle la suite
)
est convergente .
4) Soit
![\alpha\in]1;\sqrt{2}[](https://latex.ilemaths.net/latex-0.tex?\alpha\in]1;\sqrt{2}[)
.
a)Calculer l'aire
)
de l'ensemble des points

dont les coordonnées
)
vérifient :
 \end{cases})
.
b) Déterminer
)
et en déduire l'aire

de la partie du plan délimitée par la courbe
)
et les droites d'équations

et

.
Partie B (4,75 points)
A tout point

du plan

, on note

et

les projetés orthogonaux de

respectivement sur l'axe des abscisses et sur l'axe des ordonnées .
Soit

, l'application du plan

dans lui-même qui à tout point

associe le point

tel que :
1) Déterminer les images des axes de coordonnées par

.
2-a) Soit

de coordonnées
)
, un point distinct de

.
Démontrer que les coordonnées
)
du point

vérifient :

.
b) Soient
 \text{ ; }B(0;4))
et

le milieu de
![[AB]](https://latex.ilemaths.net/latex-0.tex?[AB])
. Déterminer les coordonnées des points

images respectives des points

.
L'application

conserve-t-elle les milieux des segments ?
3) Soit
)
la droite d'équation

. Montrer que
)
image de
)
par

est une droite dont on précisera une équation .
4) Soit
)
la droite d'équation

.
Montrer que
)
image de
)
par

est contenue dans un cercle fixe .
5) On considère la courbe
)
de la fonction

de la
partie A , définie paramétriquement par :

.
Démontrer que
)
image de
)
par

est contenue dans le cercle de centre

et de rayon

.