Source Latex: Corrigé du devoir de mathématiques, Bac blanc

Terminale STMG

Bac blanc

Baccalauréat blanc en terminale STMG, et son corrigé, sur les chapitres: taux d'évolution, statistiques à deux variables, suites et algorithme, probabilités conditionnelles et fonctions dérivées
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Type: Corrigé de devoir
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Description
Bac blanc en terminale STMG: étude de fonction, dérivées et logarithme népérien
Niveau
Terminale STMG
Table des matières
  • Évolutions successives d'un capital - Indices de prix et inflation
  • QCM: variation des fonctions, dérivées
  • Ajustement affine par moindres carrés
  • Fonctions: maximisation du bénéfice
Mots clé
dérivée, lecture graphique, tangente, ln, logarithme népérien, étude de fonction, terminale STMG, TSTMG, devoir de mathématiques, maths

Sujet du devoir

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    \documentclass[12pt]{article}
    %\usepackage{french}
    \usepackage{amsfonts}\usepackage{amssymb}
    
    \usepackage[french]{babel}
    \usepackage{amsmath}
    \usepackage[latin1]{inputenc}
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    \usepackage{epsf}
    
    \usepackage{array}
    \usepackage{color}
    
    \usepackage{pst-plot,pst-text,pst-tree}
    \usepackage{tabularx}
    
    \usepackage{fancyhdr}
    \usepackage{lastpage}
    
    % Raccourcis diverses:
    \newcommand{\nwc}{\newcommand}
    \nwc{\dsp}{\displaystyle}
    \nwc{\ct}{\centerline}
    \nwc{\bge}{\begin{equation}}\nwc{\ene}{\end{equation}}
    \nwc{\bgar}{\begin{array}}\nwc{\enar}{\end{array}}
    \nwc{\bgit}{\begin{itemize}}\nwc{\enit}{\end{itemize}}
    
    \nwc{\la}{\left\{}\nwc{\ra}{\right\}}
    \nwc{\lp}{\left(}\nwc{\rp}{\right)}
    \nwc{\lb}{\left[}\nwc{\rb}{\right]}
    
    \nwc{\bgsk}{\bigskip}
    \nwc{\vsp}{\vspace{0.1cm}}
    \nwc{\vspd}{\vspace{0.2cm}}
    \nwc{\vspt}{\vspace{0.3cm}}
    \nwc{\vspq}{\vspace{0.4cm}}
    
    \def\N{{\rm I\kern-.1567em N}}                              % Doppel-N
    \def\D{{\rm I\kern-.1567em D}}                              % Doppel-N
    \def\No{\N_0}                                               % Doppel-N unten 0
    \def\R{{\rm I\kern-.1567em R}}                              % Doppel R
    \def\C{{\rm C\kern-4.7pt                                    % Doppel C
    \vrule height 7.7pt width 0.4pt depth -0.5pt \phantom {.}}}
    \def\Q{\mathbb{Q}}
    \def\Z{{\sf Z\kern-4.5pt Z}}                                % Doppel Z
    
    \def\euro{\mbox{\raisebox{.25ex}{{\it =}}\hspace{-.5em}{\sf C}}}
    
    \nwc{\tm}{\times}
    
    \nwc{\ul}[1]{\underline{#1}}
    
    \nwc{\zb}{\mbox{$0\hspace{-0.67em}\mid$}}
    
    \newcounter{nex}[section]\setcounter{nex}{0}
    \newenvironment{EX}{%
    \stepcounter{nex}
    \bgsk{\large {\bf Exercice }\arabic{nex}}\hspace{0.2cm}
    }{}
    
    \nwc{\bgex}{\begin{EX}}\nwc{\enex}{\end{EX}}
    
    \nwc{\bgfg}{\begin{figure}}\nwc{\enfg}{\end{figure}}
      \nwc{\epsx}{\epsfxsize}\nwc{\epsy}{\epsfysize}
    \nwc{\bgmp}{\begin{minipage}}\nwc{\enmp}{\end{minipage}}
    
    
    
    \pagestyle{fancyplain}
    \setlength{\headheight}{0cm}
    \renewcommand{\headrulewidth}{0pt}
    \renewcommand{\footrulewidth}{0pt}
    %\lhead{}\chead{}\rhead{}
    
    %\lfoot{}
    \cfoot{\thepage/\pageref{LastPage}}
    %\rfoot{}
    
    \headheight=1.4cm
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    \textheight=25cm
    \textwidth=18.cm
    \footskip=1.cm
    \oddsidemargin=-1cm
    \evensidemargin=-1cm
    
    \setlength{\unitlength}{1cm}
    
    %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
    \begin{document}
    %\thispagestyle{empty}
    
    %\vspace*{-2cm}
    
    \ct{\Large Correction du Baccalaur�at Blanc}
    \hfill $T^{\mbox{\scriptsize{ale}}}\,$\ STG
    \vspace{0.5cm}
    
    
    \bgex  \hfill {\bf 6 points}
    
    \medskip
    
    \textbf{Partie A}\\
    \begin{enumerate}
    \item $10\,000 \stackrel{\tm(1+t)}{\mbox{\LARGE$\longrightarrow$}} 15\,000$.
      Le taux global de ce placement est donc donn� par 
      $\dsp 10\,000\tm(1+t)=15\,000$, soit 
      $\dsp t=\frac{15,000}{10\,000}-1=0.5$, soit \ul{un taux de $50\%$.}
    
      \vspd
    \item 	
      
      $10\,000 \stackrel{\tm(1+t_M)}{\mbox{\LARGE$\longrightarrow$}} 
      \dots
      \stackrel{\tm(1+t_M)}{\mbox{\LARGE$\longrightarrow$}} 
      \dots
      \stackrel{\tm(1+t_M)}{\mbox{\LARGE$\longrightarrow$}} 
      \dots
      \stackrel{\tm(1+t_M)}{\mbox{\LARGE$\longrightarrow$}} 
      15\,000$.
      
      \ \put(0.5,-0.2){\line(1,0){8.5}}
      \put(0.5,-0.2){\line(0,1){0.5}}
      \put(9,-0.2){\vector(0,1){0.5}}
      \put(4,0){$\scriptstyle{\tm(1+t_M)^{10}}$}
    
      \vspd
      Le taux annuel moyen $t_M$ est donc donn� par : 
      $10\,000\tm(1+t_M)^{10}=15\,000$, 
    
      soit 
      $(1+t_M)^{10}=\frac{15\,000}{10\,000}=1,5$, d'o� 
      $1+t_M=1,5^{\frac{1}{10}}\simeq1,041$, et donc finalement 
      $t_M\simeq 1,041-1\simeq 0,041$, 
      soit \ul{un taux annuel moyen d'environ $4,1\%$.}
    
      \vspd
    \item 	De m�me que pr�c�demment, avec un taux annuel de $5\%$, on
      obtiendra un capital de 
      $10\,000\tm(1+5\%)^{10}\simeq 16\,289 \euro$
    \end{enumerate}
    
    \medskip
    
    \textbf{Partie B}
    
    Un article co�tait $250$~euros au 1\up{er} janvier 2004.
    
    II a subi une inflation de $4,6$\:\% en 2004 et $3,8$\:\% en 2005.
    \begin{enumerate}
    \item 
      $250\euro \stackrel{\tm(1+4,6\%)}{\mbox{\Large$\longrightarrow$}} 
      261,5
      \stackrel{\tm(1+1+3,6\%)}{\mbox{\LARGE$\longrightarrow$}} 
      271,44\euro  $
      
      \ul{L'article co�tait $261,5\euro$ en 2005 et environ $271,44\euro$ en
      2006.} 
    
      \vsp
    \item 	
    \begin{enumerate}
    \item L'indice des prix en janvier 2006 est de : 
      $I_{2006}=\frac{271,44}{250}\tm100\simeq108,6$. 
    
    \item 	Le taux d'inflation pour la p�riode du 1/1/2004 au 1/1/2006
      est donc de $8,6\%$. 
    \item 	Le taux d'inflation pour la p�riode du 1/1/2004 au 1/1/2007
      est de $5,9\%$. 
      
      L'article co�tait donc $250\tm(1+5,9\%)=264,75\euro$ en 2007. 
    
      Le taux d'inflation de 2006 � 2007 est donc : 
      $t=\frac{264,75-271,44}{271,44}\simeq -0,0246 \simeq -2,46\%$
    \end{enumerate}
    \end{enumerate}
    
    \enex
    
    \bgex \hfill {\bf 4 points}
    \vspd
    
    \vspd
    \bgit
    \item[1)] 
      \bgit
      \item[a)] La fonction $g$ admet un minimum qui vaut  
        $-12$ pour $x=4$. 
    
        
      \item[b)] Sur l'intervalle $[-5;7]$ l'�quation $g(x)=1$ admet  
        deux solutions. 
    
      \enit
    
    \item[2)] 
      \bgit
      \item[a)] Pour tout nombre r�el $x$ de l'intervalle $]0;+\infty[$, 
          $\dsp f'(x)=\frac{3}{x}$. 
          
      \item[b)] La tangente � $\mathcal{C}$ au point d'abscisse $3$ a pour
        coefficient directeur $f'(3)=\frac{3}{3}=1$. Elle est donc
        parall�le � la droite d'�quation: 
        $y=x-8$.
    \enit
    \enit
    
    
    \enex
    
    \bgex \hfill {\bf 3,5 points}
    \begin{enumerate}
    \item � l'aide de la calculatrice, on trouve comme �quation de la
      droite d'ajustement de $y$ en $x$ : 
      $y=-5\,442x+48\,357$
    
    
    \item 	Voir graphique. 
    \item 	Une estimation de la valeur de cette machine est alors
      donn�e par :
    
      \bgit
      \item en 2007 : $y_{2007}=-5\,440\tm7+48400=10\,320\euro$, 
      \item en 2010 : $y_{2007}=-5\,440\tm10+48400=-6\,000\euro$. 
      \enit
    \item L'estimation obtenue pour l'ann�e 2010 est aberrante: le mod�le
      utilis� n'est plus valable � si long terme. 
    \end{enumerate}
    
    \enex
    
    
    \bgex \hfill {\bf 6,5 points}
    \vspd
    
    \noindent \textbf{Partie A}\\
    
    \begin{enumerate}\item Graphiquement le co\^ut unitaire
      de production lorsque Monsieur Dupr\'e fabrique 70 lots est de
      environ $4000\euro$. 
    
      La production de environ 12 lots donne aussi le m�me co�t unitaire.  
    
    \item Graphiquement, l'entreprise doit produire environ 42 lots pour
      que le co�t unitaire soit minimal, et soit de environ 3200 \euro. 
    
    \item Le co�t unitaire de production pour 100 lots est de 6600 \euro,
      soit $f(100)=100^2+b\tm100+5000=6600$. 
    
      Ainsi, on trouve \ul{$b=-84$}.
    
    \end{enumerate}
    
    \vspace{0,25cm}
    
    \noindent \textbf{Partie B}
    
    \begin{enumerate}
    \item Le co�t de production pour $x$ lots produits est 
      $C(x)=x\tm f(x) = x\tm (x^2-84x+5000)$
      
      En d�veloppant, on trouve bien \ul{$C(x)�=�x^3�-�84x^2�+�5000x$}.
    
    \item Le b�n�fice $B(x)$ r�alis� sur la production et la vente de $x$
      lots est �gal au prix de vente de ces $x$ lots moins leur
      co�t de production $C(x)$, soit :
      
      $B(x) = 5000\tm x-C(x) = 5000x-(x^3�-�84x^2�+�5000x)$.
    
      En d�veloppant, on trouve alors, 
      \ul{$B(x)�=�-x^3�+�84x^2$}. 
    
    
    \item En factorisant $B(x)$ par $x^2$, on obtient 
      $B(x)=x^2(-x+84)$. 
    
      On a donc bien \ul{$B(x)�=�x^2(84�-�x)$}. 
    
      Comme $x^2$ est un nombre toujours positif ou nul, le signe de
      $B(x)$ est le m�me que celui de $84-x$. 
    
      Ainsi, $B(x)$ est strictement n�gatif pour $x>84$. 
    
      Monsieur Dupr� peut en d�duire qu'il doit produire et vendre au
      moins 84 lots pour �tre rentable. 
    
    \item 
      \begin{enumerate}
      \item $B'(x)=-3x^2+84\tm2\tm x = -3x^2+168x$, et, en factorisant par
        $3x$, on trouve bien \ul{$B'(x)=3x(-x+56)$}. 
        
      \item 
        
        \begin{tabular}{|c|lcccr|}\hline
          $x$    & 0 &   & 56   & & 100 \\\hline
          $3x$   &\zb& + &$\mid$&+&  \\\hline
          $-x+56$&   & + &\zb   &-&  \\\hline
          $B'(x)$&\zb& + &\zb   &-&   \\\hline
                 &   &   & 87\,808& & \\
          $B(x)$ &   &$\nearrow$ & & $\searrow$&\\
    	     &84 & &&&-160\,000 \\\hline
        \end{tabular}
    
        
      \item On d�duit du tableau de variations de $B$ que l'entreprise
        doit produire et vendre $x_M=56$ lots pour r�aliser le b�n�efice
        maximal de $B_M=87\,808\euro$. 
        
      \end{enumerate}
    
    \end{enumerate}
    
    \clearpage
    \hspace{6cm}{\large\textbf{Annexe 1}}
    
    %\vspace{1cm}
    \begin{center}\psset{xunit=0.1cm,yunit=0.002cm} \begin{pspicture}(0,3000)(112,8000)
    %\psaxes[Dx=10,Oy=3000,Dy=500,subticks=5]{->}(0,3000)(112,8000)
    \psaxes[Dx=10,Oy=3000,Dy=500]{->}(0,3000)(112,8000)
    \psplot{0}{110}{x dup mul 84 x mul sub 5000 add}
    \rput(100,3200){Nombre de lots $x$}
    \rput(-13,8100){$f(x)$ en euros}
    \psline[linewidth=0.3pt,linestyle=dashed](70,3000)(70,4020)
    \psline[linewidth=0.3pt,linestyle=dashed](70,4020)(0,4020)
    \psline[linewidth=0.3pt,linestyle=dashed](14,3000)(14,4020)
    \psline[linewidth=0.3pt,linestyle=dashed](42,3000)(42,3236)
    \psline[linewidth=0.3pt,linestyle=dashed](0,3236)(42,3236)
    \end{pspicture}\end{center}
    
    \enex
    
    %\clearpage
    
    \vspace{1cm}
    \hspace{6cm}{\large\textbf{Annexe 2}}
    
    %\vspace{0.5cm}
    
    \begin{center}
    %\hspace*{2cm}
    \psset{xunit=0.5cm,yunit=0.00015cm}
    \begin{pspicture}(0,-10000)(12,60000)
    \psaxes[linewidth=1.5pt,Dx=2,Dy=10000]{->}(0,0)(0,-10000)(12,60000)
    \uput[d](6,-10000){Rang de l'ann�e}
    %\rput{90}(-1.5,25000){Valeur estim�e de la machine}
    \put(-4.5,4){Valeur estim�e} 
    \put(-4.5,3.2){de la machine}
    \multido{\n=0+1}{12}{\psline[linewidth=0.3pt](\n,-10000)(\n,60000)}
    \multido{\n=-10000+5000}{14}{\psline[linewidth=0.3pt](0,\n)(12,\n)}
    \psdots[dotstyle=square*,dotangle=45,dotscale=1.5](0,50000)(1,42000)(2,36000)(3,32000)(4,26500)(5,22000)
    %\psplot{0}{10}{-5440 x mul 48400 add}
    \psline[linewidth=1pt](0,48400)(10,-6000)
    \end{pspicture}	
    \end{center}
    \end{document}

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