Bac Union des Comores 2022
Série C
Durée : 4 heures
Coefficient : 5
3,5 points exercice 1
Dans l'espace muni d'un repère orthonormé
\text{ , })
on considère les points
\text{ ; }B(-1;5;2)\text{ et }C(3;-2;5))
.
1-a) Démontrer que les points

déterminent un plan
)
.
b) Montrer qu'une équation cartésienne du plan
)
est

.
2- On considère les plans
)
et
)
d'équations respectives :

.
a) Démontrer que les plans
)
et
)
se coupent suivants uine droite
)
de vecteur directeur
)
.
b) Montrer que
)
est un point de la droite
)
.
c) En déduire une représentation paramétrique de la droite
)
.
d) Déterminer les coordonnées du point d'intersection du plan
)
et de la droite
)
.
e) Justifier que les plans
;(Q)\text{ et }(R))
sont concourants en un seul point que l'on précisera ses coordonnées .
4,5 points exercice 2
On considère l'équation d'inconnue le nombre complexe
\text{ : }z^2-(6\cos \alpha)z+4+5(\cos\alpha)^2=0)
avec
![\alpha\in[0;2\pi]](https://latex.ilemaths.net/latex-0.tex?\alpha\in[0;2\pi] )
.
1-a) Justifier que le discriminant de l'équation
)
est
^2)
.
b) Résoudre dans l'ensemble des nombres complexes l'équation
)
.
On note

les points images d'affixes respectives

dans un repère orthonormé
)
.
c) Démontrer que les points

appartiennent à la courbe
)
d'équation réduite :

.
d) Déterminer la nature et les éléments caractéristiques de la courbe
)
(centre ; sommets ; foyers et directrices) .
2- Soit

l'homothétie de centre

et de rapport

et

la rotation de centre

et d'angle de mesure

.
On pose

.
a) Justifier que

est une similitude plane directe .
b) Donner les éléments caractéristiques de

.
c) Montrer que

a pour écriture complexe :
z)
.
d) Déterminer les images des sommets de l'ellipse
)
par

.
e)Tracer
)
et
)
image de
)
par

dans le même repère orthonormé
)
.
4 points exercice 3
On considère l'équation
\text{ : }7x-4y=5)
où les inconnues

sont des entiers relatifs .
1-a) Justifier que

et

sont premiers entre eux .
b) Vérifier que
)
est une solution particulière de
)
.
c) Montrer que les solutions de (E) sont les couples
)
tels que :
 })
.
2- On considère le système
)
défini par
![(S)\text{ : }\begin{cases} n\equiv 2\enskip[7] \\ n\equiv 7\enskip [4] \end{cases} \enskip(n\in\Z)](https://latex.ilemaths.net/latex-0.tex?(S)\text{ : }\begin{cases} n\equiv 2\enskip[7] \\ n\equiv 7\enskip [4] \end{cases} \enskip(n\in\Z))
.
a) Montrer que si

est une solution du système
)
alors il existe un couple
)
d'entiers relatifs solution de l'équation
)
.
b) Justifier dans ce cas que
![n\equiv 23\enskip [28]](https://latex.ilemaths.net/latex-0.tex?n\equiv 23\enskip [28])
.
3- Soit

un entier relatif .
a) Déterminer le reste de la division euclidienne de

par

.
b) Montrer que

est une solution du système
)
puis en déduire que
![303^6\equiv 1\enskip[28]](https://latex.ilemaths.net/latex-0.tex?303^6\equiv 1\enskip[28])
.
c) Déterminer l'ensemble des entiers naturels

tels que

soit divisible par

.
8 points probleme
Dans tout le problème ,
désigne un entier naturel non nul .
Partie A : Etude d'une fonction auxiliaire
Soit

la fonction définie sur

par
=n(x+2)+e^{x+1})
.
1-a) Déterminer les limites aux bornes de l'ensemble de définition de la fonction

.
b) Etudier le sens de variation de

puis dresser le tableau de variation de

.
2-a) Montrer que l'équation
=0)
admet sur

une solution unique

.
b) Vérifier que

.
c) En déduire le signe de
)
suivant les valeurs de

.
3-a) Vérifier que
=\alpha_n+2)
; Puis déduire son signe .
b) Justifier que la suite
)
est croissante .
c) En déduire qu'elle converge vers un réel

.
d) Vérifier que

; puis préciser la valeur de

.
Partie B : Etude d'une fonction 
Soit

la fonction définie sur

par :
=\dfrac{x+1}{1+ne^{-x-1}})
. On désigne par
)
sa courbe représentative dans un repère orthonormé
)
.
1- Calculer
)
puis interpréter graphiquement le résultat .
2-a) Calculer
b) Montrer que la droite
)
d'équation

est une asymptote oblique à la courbe
)
en

.
c) Etudier la position relative de
)
par rapport à la droite
)
.
3-a) Montrer que
![\forall x\in\R\text{ : }f'_n(x)=\dfrac{e^{-x-1}\left[g_n(x)\right]}{(1+ne^{-x-1})^2}](https://latex.ilemaths.net/latex-0.tex?\forall x\in\R\text{ : }f'_n(x)=\dfrac{e^{-x-1}\left[g_n(x)\right]}{(1+ne^{-x-1})^2})
.
b) Montrer que
=\alpha_n+2)
.
c) Dresser le tableau de variation de

.
4-a) Montrer que
}](https://latex.ilemaths.net/latex-0.tex?\forall n\in\N^{*} \text{ et } \forall x\in\R \text{ ; } f_{n+1}(x)-f_n(x)=\dfrac{(-x-1)e^{-x-1}}{[1+(n+1)e^{-x-1}](1+ne^{-x-1})})
.
b) Jusitifier que :
-f_n(x) \text{ et }-x-1)
ont le même signe sur

.
c) Etudier la position des courbes
\text{ et }(C_n))
.
5- Construire les courbes
)
et
Partie C : Etude d'une suite intégrale
)
est la suite définie sur

par
\text{ d}x)
.
1- En intégrant par parties ; Calculer l'intégrale
e^{x+1}\text{ d}x)
.
2-a) Montrer que
![\forall n\in\N^{*} \text{ : }f_n(x)=\dfrac{(x+1)e^{x+1}}{n+e^{x+1}} \text{ puis } \forall x\in[-1;0] \text{ : }\dfrac{(x+1)e^{x+1}}{n+3}\leq f_n(x)\leq \dfrac{(x+1)e^{x+1}}{n+1}](https://latex.ilemaths.net/latex-0.tex?\forall n\in\N^{*} \text{ : }f_n(x)=\dfrac{(x+1)e^{x+1}}{n+e^{x+1}} \text{ puis } \forall x\in[-1;0] \text{ : }\dfrac{(x+1)e^{x+1}}{n+3}\leq f_n(x)\leq \dfrac{(x+1)e^{x+1}}{n+1})
.
b) En déduire que

.
c) Justifier la convergence de la suite
)
.