Fiche de mathématiques
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Bac 2025 Bénin série F

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Durée : 4 heures
 \bullet\white w  Les deux exercices et le problème sont obligatoires.

 \bullet\white w  Seules les traces écrites figurant sur la copie seront prises en compte.

 \bullet\white w  Une attention particulière sera portée à la clarté et à la précision des raisonnements.

 \bullet\white w  Seules les calculatrices non-graphiques et non-programmables sont autorisées.

exercice 1



On considère les suites  (u_n)  et  (v_n)  définies sur  \mathbb N  par :

 \left\lbrace\begin{matrix}u_0=-2\\u_{n+1}=\dfrac13\,u_n+2\end{matrix}\right.\qquad   \text{ et }\quad v_n=u_n+k\quad \text{ avec }\quad k=-\displaystyle\int_1^e\dfrac{6\ln x}{x}\,\text dx .

1.   Justifie que  k=-3 .

2.   Démontre que la suite  (v_n)  est une suite géométrique puis précise sa raison et son premier terme.

3.   Exprime  u_n  en fonction de  n .

4.   Calcule  S=u_0+u_1+u_2+\dots+u_{2025} .


exercice 2

Le plan complexe est muni d'un repère orthonormé  (O\,;\,\vec u,\vec v) .

On considère l'équation  (E)~:~ ~z^3-8z^2+32z-64=0 .

On désigne par  A ,  B  et  C  les points du plan complexe dont les affixes respectives  a ,  b  et  c  sont les solutions de l'équation  (E)  avec  \text{Im}(a)\leq \text{Im}(b)  et  c\in\mathbb R .

Soit  (H)  l'ensemble des points  M  du plan complexe d'affixe  z=x+\text i y ,   (x,y)\in\mathbb R^2  telle que :  |z+c|=\sqrt5~\text{Re}(z) .

1- a-   Vérifie que  4  est une solution de l'équation  (E) .

1- b-   Résous dans  \mathbb C , l'équation  (E)  puis justifie que  a=2-2\text i\sqrt3  et  b=2+2\text i\sqrt3 .

2- a-   Écris sous forme exponentielle le nombre complexe  \dfrac{a-c}{b-c} .

2- b-   Déduis-en la nature du triangle  ABC .

3- a-  Démontre que  M\in(H)\Longleftrightarrow\left\lbrace\begin{matrix}x\geq0\\4x^2-y^2-8x-16=0\end{matrix}\right. 

3- b-  Justifie que  (H)  est une portion d'une hyperbole  Gamma  dont tu préciseras l'excentricité.

3- c-   Construis  (H)  dans le repère  (O\,;\,\vec u,\vec v) .




probleme



Le nombre  \text e  désigne la base de la fonction logarithme népérien. On considère la fonction  f  de  \mathbb R  vers  \mathbb R  définie par :  f(x)=\dfrac{e^x}{u(x)} , où  u  est la solution de l'équation différentielle  (E_1) :~y''-y=-x  vérifiant :  u'(0)=2u(0)=2 .

On désigne par  (\mathcal C)  la courbe représentative de  f  dans le plan muni d'un repère orthonormé  (O\,;\vec i, \vec j) .

1-   Vérifie que la fonction  g:x\mapsto x  est une solution de  (E_1)  .

2-   Résous l'équation différentielle  (E_2) :~y''-y=0 .

3- a-   Démontre qu'une fonction  h  dérivable sur  \mathbb R  est solution de tex [/tex]  si et seulement si la fonction  (h-g)  est une solution de  (E_2) .

3- b-   Déduis-en que pour tout nombre réel  x ,  u(x)=x+e^x .

4- a-   Justifie que l'équation  u(x)=0  admet dans  \mathbb R  une unique solution  \alpha  telle que  -1<\alpha<0 .

4- b-   Déduis-en l'ensemble de définition de  f .

5-   Étudie les variations de  f  puis dresse son tableau de variations.

6-   Précise les asymptotes de  (\mathcal C) .

7-   Construis  (\mathcal C)  dans le repère orthonormé  (O\,;\vec i, \vec j) . Tu prendras  -0{,}57  pour valeur approchée
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