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Bac C 1988 Paris-Créteil-Versailles

Posté par
AtomeKid
21-11-16 à 11:04

Qui a ou sait où trouver le corrigé de l'épreuve du bacc C de 1988 pour les Académies de Paris-Créteil-Versailles ?
En fait, je n'ai qu'un petit (?) problème : à la fin, je trouve pour la limite de $ lim_{n\to +\infty} n.u_n = 2 $ , alors que le calcul par un algorithme donne 4 !
Merci de votre aide.

Posté par
AtomeKid
re : Bac C 1988 Paris-Créteil-Versailles 21-11-16 à 11:09

Excuses pour mes balbutiements de la variété de LaTeX utilisée ici :
 \lim_{n\to +\infty}n.u_n = 2

Posté par
bbjhakan
re : Bac C 1988 Paris-Créteil-Versailles 21-11-16 à 11:58

Bonjour déjà,

comment veux-tu qu'on t'aide sans l'énoncé?

Posté par
AtomeKid
re : Bac C 1988 Paris-Créteil-Versailles 21-11-16 à 12:06

L'énoncé, c'est très long à taper. Comment joindre un document, pdf ou autre ?

Posté par
bbjhakan
re : Bac C 1988 Paris-Créteil-Versailles 21-11-16 à 12:07

tout sujet doit être retapé à la main et non pas poster sous forme de photo: c'est l'une des règles de l'ile...

Posté par
AtomeKid
re : Bac C 1988 Paris-Créteil-Versailles 21-11-16 à 12:14

OK, je le ferai, mais je dois sortir à l'instant (carte d'électeur en attente). Je vais taper ce long texte dès que je le pourrai... C'est autre chose qu'un bac des années 201* !!
A plus !

Posté par
fenamat84
re : Bac C 1988 Paris-Créteil-Versailles 21-11-16 à 12:20

@bbjhakan : le profil indique master. Et il affirme (par un autre post) être un professeur retraité. Donc l'exercice, il sait bien sûr le faire...

En résumé, il propose des exercices (car il n'y a pas seulement que cet exercice...) à des lycéens.

Ensuite, bien sûr, s'il a des quelconques soucis concernant l'énoncé, nous serons à même de pouvoir l'aider bien évidemment...

Posté par
AtomeKid
re : Bac C 1988 Paris-Créteil-Versailles 21-11-16 à 12:37

Pour les exercices, je sais tous les faire. Pour le pb de 1988, j'ai quand même un problème !!!
En effet, je trouve une limite = 2 alors qu'un calcul par itération avec un algorithme qui n'a rien de mystérieux me fournit 4 ! J'aimerais bien qu'un bon matheux, peu importe son âge ou son niveau ("la valeur n'attend pas le nombre des années") me sort de cette mélasse...
mais je vais taper le texte tout-à-l'heure.
Patience.

Posté par
AtomeKid
re : Bac C 1988 Paris-Créteil-Versailles 21-11-16 à 13:31

Voilà le texte du problème 1988, Académies Paris-Créteil-Versailles.
Ma question : dans B.2.d, je trouve  nu_n \to 2 alors que le calcul numérique me donne  nu_n \to 4 pour  n \to +\infty .
Merci les matheux !
----------------------------------------
Problème (11 points sur 20)

A. L'objet de cette partie est d'étudier la fonction f définie sur [0,+\infty[ par  f(x)	=\frac{\ln(1+x)}{x} , si  x\ne 0
et  f(0)=1

1. Encadrement de  \ln(1+x) .

a) Prouver que, pour tout nombre réel  t\ge 0 ,
 1-t\le\frac{1}{1+t}\le 1

b) En intégrant ces inégalités, établir que pour tout réel  x\ge0,x-\frac{x^{2}}{2}\le\ln(1+x)\le x\,\,(1)

2. Etude d'une fonction auxiliaire.

Soit  g   la fonction définie sur  [0,\infty[ par :  g(x)=\ln(1+x)-\frac{2x}{2+x} .

a) Montrer que g est dérivable et calculer  g'(x) .

b) Prouver que, pour tout nombre réel  x\ge 0 ,  0\le g'(x)\le\frac{x^{2}}{4} .

(pour majorer  g'(x) , on minorera  (1+x)(2+x)^{2} )

c) En déduire que, pour tout réel  x\ge 0 ,  0\le g(x)\le\frac{x^{3}}{12}   (2)

3. Variations de la fonction  f .

a) Montrer que f est dérivable sur  ]0,+\infty[   et calculer  f'(x) .

b) Etablir que, pour tout nombre réel  x\ge 0 ,  g(x)\le\ln(1+x)-\frac{x}{1+x} .

Grâce à (2), en déduire le sens de variation de  f .

4. Etude de  f aux bornes de l'intervalle de définition.

a) Déterminer la limite de  f(x) lorsque  x tend vers  +\infty .

b) Prouver que  \lim_{x\to 0}\frac{x-\ln(1+x)}{x^{2}}=\frac{1}{2}   (3)

A cet effet, on notera que (2) fournit un encadrement de  \ln(1+x) et on en déduira un encadrement de  x-\ln(1+x) .

c) En déduire que  f est dérivable en  0 et calculer  f'(0) . Donner une équation de la tangente  T   à  C   au point d'abscisse  0   et, grâce à (1), préciser la position de  C   par rapport à  T .

5. Dresser le tableau de variation de  f   et tracer la courbe  C et la droite  T .

 

B.  L'objet de cette partie est d'étudier la suite  (u_{n})_{n\ge 0} de nombres réels définie par les relations  u_{n+1}	=\ln(1+u_{n} si  n\in\mathbb{N} et  u_{0}=c ,

 c est un réel strictement positif donné.

1. Convergence de la suite  (u_{n})

a) Prouver que, pour tout entier n\ge 0 ,  u_{n}>0 et que la suite  (u_{n})   est décroissante.

b) Montrer que cette suite converge. Etablir que sa limite  l est nulle (on pourra utiliser les variations de  f ).

c) On prend  c=1 . A l'aide de la calculatrice, obtenir des valeurs approchées de  u_{10}, u_{50} et  u_{100} . Que peut-on conjecturer pour la limite de   nu_{n}   lorsque  n\to+\infty ?

2. Encadrement de  (u_{n}) .

A partir de cette question, on prend  c=1 . Pour tout entier  n\ge 0 , on pose  v_{n}=\frac{1}{u_{n}} .

a) Exprimer  v_{n+1}-v_{n} en fonction de  u_{n} . En déduire, à l'aide de (3), la limite de  v_{n+1}-v_{n} .

b) Prouver que, pour tout réel  x\in]0,1[ ,  \frac{1}{2}-\frac{3}{16}x\le\frac{1}{\ln(1+x)}-\frac{1}{x}\le\frac{1}{2} .

A cet effet, on pourra utiliser (2) en établissant d'abord que
 \frac{1}{2}+\frac{1}{x}-\frac{1}{\ln(1+x)}=\frac{(2+x)g(x)}{2x\ln(1+x)}\le\frac{(2+x)^{2}}{4x^{2}}g(x) .

c) En déduire que, pour tout entier  n\ge 0 ,
 \frac{1}{2}-\frac{3}{16}u_{n}\le v_{n+1}-v_{n}\le\frac{1}{2}   (4)

puis que  \frac{1}{4}\le v_{n+1}-v_{n}\le\frac{1}{2}   (5)

d) En effectuant la somme des inégalités (5), encadrer  v_{n}-v_{0} . En déduire que pour tout entier  n\ge 0 ,
 \frac{2}{n+2}\le u_{n}\le\frac{4}{n+4}    (6)

Déterminer enfin la limite de  nu_{n} , lorsque  n\to+\infty . A cet effet, on établira la majoration
 \frac{1}{4}+\frac{1}{5}+...+\frac{1}{n+3}\le\ln(n+3)

et on encadrera  v_{n}-v_{0} grâce à (4) .

Posté par
lake
re : Bac C 1988 Paris-Créteil-Versailles 21-11-16 à 14:11

Bonjour,

La limite est bien 2; tu t' es trompé avec ta calculette.

Posté par
lake
re : Bac C 1988 Paris-Créteil-Versailles 21-11-16 à 14:19

Pour être plus précis, on trouve au final l' encadrement suivant:

\dfrac{2}{1+\frac{2}{n}}\leq n\,u_n\leq \dfrac{2}{1+\frac{2}{n}-\frac{3\,\ln(n+3)}{2n}}

Posté par
Nofutur2
re : Bac C 1988 Paris-Créteil-Versailles 21-11-16 à 14:30

Je confirme lake !!
La limite est bien 2 !!!

Posté par
lake
re : Bac C 1988 Paris-Créteil-Versailles 21-11-16 à 15:18

C' est vrai que c' était tout de même autre chose que les sujets d' aujourd' hui...

Posté par
Nofutur2
re : Bac C 1988 Paris-Créteil-Versailles 21-11-16 à 15:23

Je suis d'accord.. Y a pas photo ..
50% resteraient bloqués à la 1ere ou 2eme question !!!

Posté par
lake
re : Bac C 1988 Paris-Créteil-Versailles 21-11-16 à 15:28

Et ce n' est pas une question de programme: les élèves  de TS actuels ont tous les éléments pour résoudre ce problème...

Posté par
Nofutur2
re : Bac C 1988 Paris-Créteil-Versailles 21-11-16 à 15:31

J'ai tout fait ... J'en suis à la deuxième partie de la dernière question .. Le coup de la majoration de ln(n+3) ...Je cherche .

Posté par
Nofutur2
re : Bac C 1988 Paris-Créteil-Versailles 21-11-16 à 15:31

Je sais bien ... Mais le niveau !!!

Posté par
lake
re : Bac C 1988 Paris-Créteil-Versailles 21-11-16 à 15:42

Moi aussi

Pour x\geq 0

\dfrac{x}{x+1}\leq \ln\,(1+x)

Avec x=\dfrac{1}{k}, on a:

\dfrac{1}{k+1}\leq \ln\,(k+1)-\ln\,k

Puis on somme de k=3 à k=n+2

Posté par
Nofutur2
re : Bac C 1988 Paris-Créteil-Versailles 21-11-16 à 15:52

ok ... bien vu .. Il fallait se servir d'un résultat de la partie A..
Je regarde l'encadrement grace à (4) ...

Posté par
Nofutur2
re : Bac C 1988 Paris-Créteil-Versailles 21-11-16 à 16:03

ok pour la borne de gauche la plus facile .. mais celle de droite en se servant de la majoration du dessus ????

Posté par
Nofutur2
re : Bac C 1988 Paris-Créteil-Versailles 21-11-16 à 16:16

ok .. J'ai trouvé !!!

Posté par
lake
re : Bac C 1988 Paris-Créteil-Versailles 21-11-16 à 16:18

J 'ai un foutoir innommable dans mes paperasses...

On a donc \dfrac{1}{2}-\dfrac{3}{16}u_{n-1}\leq v_n-v_{n-1} (voir B)2)c))

On somme encore:

\dfrac{n}{2}-\dfrac{3}{16}(u_0+u_1+\cdots +u_{n-1})\leq v_n-v_0

v_n\leq 1+\dfrac{n}{2}-\dfrac{3}{16}\underbrace{(u_0+u_1+\cdots +u_{n-1})}_{S}

Puis avec B)2)d) et la majorationj:

S\leq 4\left(\dfrac{1}{4}+\dfrac{1}{5}+\cdots +\dfrac{1}{n+3}\right)\leq 4\,\ln\,(n+3)

Après, un petit calcul, j' ai pu me tromper à 14h19...

Posté par
Nofutur2
re : Bac C 1988 Paris-Créteil-Versailles 21-11-16 à 16:22

Merci .. Je venais juste de trouver !!! Bien vu

Posté par
lake
re : Bac C 1988 Paris-Créteil-Versailles 21-11-16 à 16:28

Qu' est-ce qui a bien pu se passer entre 1988 et 2016 ???

Posté par
fred1992
re : Bac C 1988 Paris-Créteil-Versailles 21-11-16 à 16:36

28 ans.

Posté par
Nofutur2
re : Bac C 1988 Paris-Créteil-Versailles 21-11-16 à 16:36

On va se jouer le couplet de ... "c'était mieux avant".. Mais tu n'as pas tort..
Le pire c'est qu'on a l'impression que la moindre difficulté est insurmontable pour eux .. et que toute créativité ou recherche est proscrite !!
Le nombre de fois où on te dit .. "Mais on n'a jamais vu ça en classe !!!"   Comme si tous les exercices pouvaient être appris par cœur  et être recrachés sans réfléchir ..
Enfin, je suis content d'avoir été au bout de celui (grâce à ton aide).. Je ne suis pas trop rouillé ...

Posté par
AtomeKid
re : Bac C 1988 Paris-Créteil-Versailles 21-11-16 à 17:00

Effectivement, j'ai vérifié sur ma casio fx 35 Graph, c'est bien 2. Ouf ! j'ai bien eu peur de perdre la main.
Mais pourquoi mon programme pourtant évident avec Xcas-GIAC a-t-il donné 4 ?
Je reconnais que, vieux prof ayant débuté en 1970, je sois un vieux dinosaure pour me renouveler avec les algorithmes, aussi simples soient-ils. Mon fils, qui est bien plus jeune puisque encore en Terminale, rit de mes difficultés avec le plus simplet des smartphones...
Merci de vos lumières, c'est chic de votre part.

Posté par
AtomeKid
re : Bac C 1988 Paris-Créteil-Versailles 21-11-16 à 17:10

Je ne fais pas partie des dinosaures nostalgiques pour qui "c'était mieux avant, c'était le bon temps", mais je puis témoigner que c'est depuis 1981 (Mitterrand + Savary, Jospin, Lang I et Lang II, Allègre) que je suis réprimé quasiment à tout instant, parce que je refusais de baisser le niveau de mon enseignement. C'est vrai que grosso modo, le contenu est "à peu près" le même (on définit la fonction exp de manière digne de Science et Vie - je veux dire plutôt vulgarisé ; on n'intègre plus par parties ; on fait des raisonnements par récurrence hyper-évidents (mon fils démontre par récurrence comme exercice la formule du binôme de Newton, niveau de difficulté interdit au bac actuel), on a supprimé les similitudes directes et indirectes, les réflexions dans le plan ou l'espace, les rotations, les changements de repère, etc., le produit vectoriel et mixte, les déterminants d'ordre 3 et bien d'autres choses...). A force d'être réprimé et d'être soumis à moins que l'avancement minimal (on m'a même descendu ma note administrative de 40/40 à 39/40, ce qui représente 11 ans de rétrogradé en avancement automatique, parce que j'ai f... un inspecteur pédagogique régional accompagné de mon proviseur à la porte de ma classe...).
A la retraite, un collègue certifié (mais non réprimé, sans doute "hors classe") m'a demandé de comparer nos bulletins de paie : agrégé, j'étais payé comme lui... Tant mieux, cela montre que j'ai fait mon devoir sans jamais plier. Aujourd'hui, je fais du bénévolat depuis 3 ans.

Posté par
lake
re : Bac C 1988 Paris-Créteil-Versailles 21-11-16 à 18:02

Dire qu' il y en a encore qui prétendent que le niveau n' a pas baissé... Je n' ai pas peur de dire que je suis un "dinosaure nostalgique" voire un vieux c...

J' en profite pour rectifier une erreur (sens de l' inégalité à 16h18):

v_n\geq 1+\dfrac{n}{2}-\dfrac{3}{16}\underbrace{(u_0+u_1+\cdots +u_{n-1})}_{S}

>>Nofutur2

En Afrique du Nord, (Maroc, Algérie...), les enseignements en Mathématiques sont actuellement similaires aux nôtres il y  a 30 ou 40 ans. De temps en temps, on voit passer un sujet qui était classique chez nous à cette époque comme par exemple ici: Intégrales

Inutile de dire qu' il n' aurait pas beaucoup de succès auprès de nos chères têtes blondes ...

Posté par
Nofutur2
re : Bac C 1988 Paris-Créteil-Versailles 21-11-16 à 18:08

Oui ..J'ai trouvé deux mn avant que tu m'envoies ton message .. J'avais rectifié bien sûr..
Mais ton encadrement de 14:19 était bon.. !!!
Quant au devoir sur les suite d'intégrales .. c'est vrai qu'il risquerait d'en affoler quelques uns ...



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