Fiche de mathématiques
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Bac Tunisie SL 2022

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Durée : 1 heure 30 minutes


7 points

exercice 1

Soient f et g deux fonctions définies sur \R par :
f(x)=e^{2x}-1\enskip\text{ et }\enskip g(x)=e^{-2x}-1


Le plan est rapporté à un repère orthonormé (O,\vec{i},\vec{j}) .

1. Calculer f(0) et g(0) .

2. Répondre par Vrai ou Faux à chacune des propositions suivantes (aucune justification n'est demandée) .


a)\displaystyle\lim_{x\to-\infty}f(x)=-1 .

b)\displaystyle\lim_{x\to+\infty}f(x)=-\infty .

c)\displaystyle\lim_{x\to+\infty}g(x)=-\infty .

d)\displaystyle\lim_{x\to-\infty}g(x)=+\infty .


3.a) Montrer que pour tout réel x , on a : f'(x)=\left(\sqrt{2}e^x\right)^2 .

b) Déterminer g'(x) pour tout réel x .

4. Soit T la tangente à la courbe de f au point d'abscisse zéro . Montrer qu'une équation de T est y=2x .

5. On a représenté ci-dessous deux courbes C_1 et C_2 .

Bac Tunisie 2022 SL (section lettres) : image 6


a) Préciser , parmi ces deux courbes , celle de f et celle de g .

b) Résoudre graphiquement , dans \R , l'inéquation g(x)\leq 0 .

7 points

exercice 2

Le tableau ci-dessous donne pour chaque ville la température annuelle moyenne en (degrées Celsius) ainsi que les précipitations annuelles moyennes en (millimètre) .

Bac Tunisie 2022 SL (section lettres) : image 5


NB : Dans ce qui suit , tous les résultats seront arrondis au centième .


1.a) Calculer les moyennes \bar{X} \text{ et }\bar{Y} respectivement des variables X\text{ et }Y .

b) En déduire les coordonnées du point moyen G du nuage de la série statistique (X,Y) .

2. Représenter le nuage de la série statistique (X,Y) dans l'annexe ci-jointe et placer le point G .

3.a) Calculer le coefficient de corrélation linéaire r de la série statistique (X,Y) .

b) Justifier que l'on peut procéder à un ajustement affine par les moindres carrés de la série statistique (X,Y) .

c) Déterminer une équation de la droite de régression de Y en X .

4. Sachant que la température annuelle moyenne à Kairouan est 21,05 (degrés Celsius) , estimer les précipitations annuelles moyennes en (mm) pour cette ville .

6 points

exercice 3

Une épreuve consiste à lancer deux dés cubiques parfaits : un blanc dont les faces sont numérotées 1,1,1,1,2,2 , et un vert dont les faces sont numérotées 1,1,2,2,2,3 .

1.a) Recopier et compléter le tableau suivant :
Bac Tunisie 2022 SL (section lettres) : image 4


b) Déterminer la probabilité de chacun des événements suivants :

A: "Obtenir deux nombres pairs" .

B: "Obtenir un nombre impair et un nombre pair" .

c) On désigne par S la somme des deux numéros portés sur les deux faces supérieures des deux dés. Montrer que la probabilité pour que "S=4" est égale à \dfrac{5}{18} .

2. On repète l'épreuve précédente deux fois de suite . Déterminer la probabilité d'obtenir une seule fois une somme égale à 4 .

Annexe à rendre avec la copie

Bac Tunisie 2022 SL (section lettres) : image 1








exercice 1



1) Calcul:

f(0)=e^{2\times 0}-1=e^0-1=1-1=0\Longrightarrow \boxed{f(0)=0}

g(0)=e^{-2\times 0}-1=e^0-1=1-1=0\Longrightarrow \boxed{g(0)=0}

2)

a) VRAI

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b) FAUX

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c) FAUX

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d) VRAI

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3-a) Pour tout réel x\text{ , on a: }

f'(x)=\left(e^{2x}-1\right)'=(e^{2x})'-1'=(2x)'e^{2x}-0=2e^{2x}=(\sqrt{2})^2(e^{x})^2=(\sqrt{2}e^x)^2

\boxed{\text{Pour tout réel }x\text{ : } f'(x)=\left(\sqrt{2}e^x\right)^2 }


b) Pour tout réel x\text{ , on a: }

g'(x)=\left(e^{-2x}-1\right)'=(e^{-2x})'-1'=(-2x)'e^{-2x}-0=-2e^{2x}=-\left(\sqrt{2}e^x\right)^2

\boxed{\text{Pour tout réel }x\text{ : } g'(x)=-\left(\sqrt{2}e^x\right)^2 }


4)Une équation de la tangente I à la courbe de f au point d'abscisse zéro s'écrit: T\text{ : }y=f'(0)(x-0)+f(0)

Or d'après 1), on a f(0)=0

De plus, f'(0)=\left(\sqrt{2}e^0\right)^2=(\sqrt{2}\times 1)^2=\sqrt{2}^2=2

En remplaçant dans l'équation, on trouve:

T\text{ : }y=2(x-0)+0\Longrightarrow \boxed{T\text{ : }y=2x}


5-a) \text{ Puisque pour tout réel }x\text{ : } f'(x)=\left(\sqrt{2}e^x\right)^2\text{, donc }f'(x)\geq 0

Ce qui veut dire que la fonction f est une fonction croissante, on en déduit donc que:

\boxed{\begin{matrix} C_2\text{ est la courbe représentative de la fonction }f \text{ , et donc } \\ C_1\text{ est la courbe représentative de la fonction }g \end{matrix}}


b) Résoudre graphiquement l'inéquation g(x)\leq 0 revient à trouver l'intervalle auquel appartient x tel que la courbe représentative C_1 de g se trouve en dessous de l'axe des abscisses.

Et puisque la partie du plan dans laquelle C_1 se trouve en dessous de l'axe des abscisses est marquée en rose sur la figure suivante:

Bac Tunisie 2022 SL (section lettres) : image 7


Donc, l'ensemble des solutions de l'inéquation g(x)\leq 0 est:

\boxed{S=[0;+\infty[}




exercice 2



1-a) Calculons les moyennes \bar{X}\text{ et }\bar{Y} respectivement des variables X\text{ et }Y.

On a :

 \bar{X}=\dfrac{1}{6}\displaystyle\sum_{i=1}^{6}x_i=\dfrac{1}{6}(18,55+18,75+19,75+19,9+20,2+21,65) =\dfrac{118,8}{6}= 19,8
\bar{Y}=\dfrac{1}{6}\displaystyle\sum_{i=1}^{6}y_i=\dfrac{1}{6}(650+515+485+230+195+80) =\dfrac{2155}{6}=359,17

Conclusion:

\boxed{\bar{X}=19,8\text{ et }\bar{Y}=359,17}


b) Les coordonnées du points moyen G sont par définition, \bar{X} comme abscisse et \bar{Y} comme ordonnée, donc:

\boxed{\text{ Les coordonnées du point moyen }G(19,8\text{ ; }359,17)}


2)
Bac Tunisie 2022 SL (section lettres) : image 9


3-a) En saisissant les données de X et Y, on trouve avec la calculatrice:

\boxed{\text{Le coefficient de corrélation linéaire de la série est: }r=-0,91}


Remarque:

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b) Le coefficient de corrélation r=-0,91 est très proche de -1, alors:

\boxed{\text{On peut procéder à un ajustement affine par les moindres carrés de la série statistique }(X,Y)}


c) La calculatrice de statistiques donne:

\boxed{\text{Une équation cartésienne de la droite de régression de }Y \text{ en }X\text{ s'écrit: }Y=-180,85X+3940}


Remarque:

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4) La température annuelle moyenne à Kairouan est 21,05 (degrés Celsius) , donc X=21,05 , il s'ensuit que:

Y=-180,85X+3940\Longrightarrow Y=-180,85\times 21,05 +3940=133,11

\boxed{\text{Les précipitations annuelles moyennes pour Kairouan sont estimées à }133,11\text{ mm}}




exercice 3



1-a) On complète le tableau:

Bac Tunisie 2022 SL (section lettres) : image 8


b) On a 6\times 6=36 couples dans le tableau, donc \text{Card }\Omega=36 :

A: "Obtenir deux nombres pairs" .

Le seul nombre pair étant 2 , alors le seul résultat possible est (2,2)\text{ , on a 6 de ces couples dans le tableau, il s'ensuit alors que:}

P(A)=\dfrac{6}{36}\Longrightarrow \boxed{P(A)=\dfrac{1}{6}}


B: "Obtenir un nombre impair et un nombre pair" .

Il faut prendre tous les couples dans lesquels figure le nombre pair 2 une seule fois , donc les couples (2,1)\text{ ; }(1,2)\text{ et }(3,2)\text{ , } et puisqu'il y en a 18 de ces couples au total dans le tableau, alors:

P(B)=\dfrac{18}{36}\Longrightarrow \boxed{P(B)=\dfrac{1}{2}}


c) On peut obtenir S=4\text{ si le résultat du lancé des dés est soit }(2,2)\text{ , soit }(3,1) . Et puisqu'il y en a 10 de ces couples dans le tableau, alors :

P(S=4)=\dfrac{10}{36}\Longrightarrow \boxed{P(S=4)=\dfrac{5}{18}}


2) On repète l'épreuve précédente deux fois de suite, et on ne doit obtenir S=4 qu'une seule fois, donc, la probabilité recherchée est:

\begin{matrix}P&=&P(S=4)\times P(S\neq 4)&=& P(S=4)\left[1-P(S=4)\right]\\&=&\dfrac{5}{18}\left(1-\dfrac{5}{18}\right)&=&\dfrac{5}{18}\times \dfrac{13}{18}\\&=&\dfrac{65}{324}\end{matrix}

\boxed{\text{La probabilité d'obtenir une seule fois une somme égale à 4 est: }P=\dfrac{65}{324}}
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