Mathématiques,
technicien supérieur de l'aviation 2021.
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d’intérêts.
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Question 1. Pour x appartenant à [0 ; 2p[, l'ensemble des solutions de l'inéquation cos(x) < -cos(2x) est :
cos(x) +cos(2x) < 0 ; cos (2x) = 2cos2(x) -1.
2cos2(x) +cos(x) -1 < 0. On pose X = cos (x) avec -1 < X < 1.
Solutions de 2X2 +X-1 =0 ; discriminant D =1+8 =9=32.
Solutions : X1 =(-1+3) / 4=0,5 et X2 =(-1-3) / 4 =-1.
Solutions de 2X2 +X-1 < 0 : X, donc cos(x) appartient à [-1 ; 0,5].
cos (x) = -1 conduit à x = ± p ; cos (x) = 0,5 conduit à x = ±p/3.
Réponse C : x appartient à [p / 3 ;5 p/ 3 ].
Question 2. La solution de l'équation différentielle (E) 15 y' +24 y = 12 avec y(5 /4) = 2 est la fonction : Solution générale de 15 y'+24 y=0 : f(x) = A exp(-24 /15 x) = A exp(-8x / 5) avec A une constante.
Solution particulière de (E) : y = 0,5.
Solution générale de (E) : f(x) =A exp(-8x /5) +0,5.
Or f(5 /4) =2=A exp(-10 /5 )+0,5 ; A =1,5 exp(2).
f(x) =1,5 exp(2) exp(-8x /5) +0,5 =1,5 exp(-8x /5+2) +0,5.
Question 3.
Dans un repère orthonormé, nous considérons un hexagone régulier ABCDEF
de centre O, dont les côtés ont pour mesure de longueur 1. Le produit
scalaire suivant est égal à :
Question 4.
Soit une fonction g définie sur l’intervalle ]−∞; 0] ; sa courbe représentative dans un repère du plan admet-elle un asymptote.
Sur l’intervalle ]−∞; 0] :
- le dénominateur n'est pas nul ;
x2-2x =x(x-2) > 0 soit x = 0.
La droite d'équation y = -1 est asymptote à la courbe. Réponse A.
.
Question 5.
Soit la fonction f définie sur l’ensemble des nombres réels par :
La fonction f ′′, dérivée seconde de f sur l’ensemble des nombres réels, est définie par :
f '(x) = exp(-x2) ; f "(x) = -2x exp(-x2). Réponse C.
Question 6.
On considère deux suites (un) et (un) définies sur l’ensemble des nombres entiers naturels :
A. Si un tend vers plus l'infini et si vn tend vers moins l'infini, alors un + vn tend vers zéro. Faux, la forme un + vn est indéterminée.
B. Si (un) converge vers un nombre réel non nul et si vn tend vers moins l'infini, alors la suite (un ×vn) ne converge pas vers une limite finie. Vrai.
C. Si (un) converge vers un nombre réel non nul et si vn tend zéro, alors la suite (un / vn ) admet +∞ou −∞comme limite. Vrai.
D. Si (un) et (vn) convergent alors la suite (un / vn ) converge vers une limite finie. Faux. La limite de (vn) ne doit pas être nulle.
Question 7. Dans un repère de l’espace, on considère les trois points : A(1; 2; 3), B(−1 ; 5 ; 4), C(−1 ; 0 ; 4).
La droite D parallèle à la droite (AB) passant par le point C a pour représentation paramétrique :
Coordonnées d'un vecteur directeur de la droite (AB), donc d'une droite parallèle à (AB) :
xB-xA = -2 ; yB-yA = 3 ; zB-zA = 1 ou encore (-1 ; 1,5 ; 0,5).
Représentation paramétrique de la droite D :
x = -t+xC = -t-1.
y =1,5t+yC =1,5t.
z =0,5t+zC =0,5t +4 avec t réel. Réponse A.
Question 8.
ABCDEFGH est un cube dont les faces ABCD et EFCH sont parallèles et de telle sorte que
[AE] et[BF] soient deux arêtes avec E situé « au-dessus » de A.
M est le centre de la face ABFE et N est le centre de la face BCGF.
Les points I et J sont les milieux respectifs des arêtes [GH] et [FG].
Les droites (IJ) et (MN) sont :
A. perpendiculaires. Faux. Deux droites du même plan sont perpendiculaires si elles se coupent à angle droit.
B. orthogonales Faux.
K étant le milieu de EF, les droites (IK) et (MN) sont parallèles. (IJ ) et ( IK) n'étant pas perpendiculaires, les droites (IJ) et (MN) ne sont pas orthogonales.,
C. sécantes, non perpendiculaires. Faux.
D. parallèles. Faux.
M(0,5 ; 0 ; 0,5 ) ; N ( 0,5 ; 1 ; 0,5) ; I (0,5 ; 1 ; 1) ; J(1 ; 0,5 ; 1).
Coordonnées d'un vecteur directeur de (MN) :( 0 ; 1 ; 0 ).
Coordonnées d'un vecteur directeur de (IJ) :( 0,5 ; -0,5 ; 0 ).
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Question 9. L’équation e2x−3ex−4 =0 admet dans l’ensemble des nombres réels :
A. 0 solution
B. 1 solution. Vrai.
C. 2 solution
D. plus de 2 solutions.
On pose X = ex > 0.
X2-3X-4=0 ; discriminant D = 9+4*4=25 = 52.
Solution positive retenue : X = (3+5) / 2 =4
Question 10.
Le plan est rapporté à un repère orthonormé.
Soient f et g les fonctions définies sur [0 ; +∞[ respectivement par :
f (x) = e−x cos(4x) et g(x) =0,5e−x .
Les points communs aux deux courbes représentatives de ces deux fonctions ont pour abscisses :
e−x cos(4x) =0,5e−x ; cos(4x) =0,5 = cos(p/3)
4x =±p/3 +2kp avec k appartenant à Z
x =± p/12 +0,5kp.
Question 11.
Un joueur lance une fois un dé cubique bien équilibré. Il gagne 10 € si le dé marque 1.
Il gagne1 € si le démarque 2 ou 4.
Il ne gagne rien dans les autres cas.
Soit X la variable aléatoire égale au gain du joueur.
La variance de X est ; 2; 12 ; 16 ; 17.
Gain (€)
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10
|
1
|
0
|
Probabilité
|
1 /6
|
2 /6
|
3 /6
|
écart à la moyenne
|
+8
|
-1
|
-2
|
Moyenne : (10 +2) / 6 =2.
Variance : ( 82+(-1)2 *2+ (-2)2x3) / 6=78 /6 =13.
.
Question 12. Suite télescopique
Soit n un entier naturel non nul.
La limite de l’expression suivante lorsque n tend vers +∞est : 0 ; ln(2) ; +oo vrai ; -ln(2).
Question 13. Suite doublement télescopique
Soit n un entier naturel supérieur ou égal à 2.
La limite de l’expression suivante lorsque n tend vers +oo est : 0 ; ln(2) ; +oo ; -ln(2) vrai.
Question 14.
On jette deux dés cubiques non pipés, l’un bleu et l’autre rouge.
Les faces de chacun des dés sont numérotées de 1 à 6.
On note a le nombre de la face apparente du dé bleu et b celui du dé rouge.
Soil E l’équation du second degré dans l’ensemble des nombres réels : x2−2ax +b2= 0.
Identifier la ou les affirmation(s) vraie(s) parmi les suivantes :
A. La probabilité que E ait une racine double est 1/6. Vrai.
B. La probabilité que E n’ait aucune racine réelle est égale à la probabilité que E ait deux racines réelles distinctes. Vrai.
Si a > b , il y a 2 racines réelles ( 15 cas posibles sur 36).
Si a < b , il n'y a pas de racines réelles ( 15 cas posibles sur 36).
C. Si E a deux racines réelles distinctes, la probabilité que l’une soit égale à 1 est 1 /3. Faux.
5 cas possibles sur 36.
D. La probabilité que E ait une racine double paire est 1 / 36. Faux ( 3 / 36 = 1 / 12).
a et b sont des entiers compris entre 1 et 6, bornes comprises.
x2−2ax +b2= 0 ; discriminant D = 4a2-4b2 =4(a2-b2).
Si a = b, il existe une racine double x = a.
Soit 1,1 ; 2, 2 ; 3,3 ; 4, 4 ; 5, 5 ; 6,6 sur 36 cas possibles.
Si a > b, il existe deux racines réelles.
x=(2a ± 2(a2-b2)½) / 2 =a ±(a2-b2)½.
a
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
b
|
|
1
|
1 1
|
2 1 |
3 1 |
4 1 |
5 1 |
6 1 |
2
|
1 2 |
2 2 |
3 2 |
4 2 |
5 2 |
6 2 |
3
|
1 3 |
2 3 |
3 3 |
4 3 |
5 3 |
6 3 |
4
|
1 4 |
2 4 |
3 4 |
4 4 |
5 4 |
6 4 |
5
|
1 5 |
2 5 |
3 5 |
4 5 |
5 5 |
6 5 |
6
|
1 6 |
2 6 |
3 6 |
4 6 |
5 6 |
6 6 |
Question 15.
Une usine fabrique des vis de 2 cm de mesure de longueur.
On note X la variable aléatoire ayant pour valeurs les mesures de longueurs des vis possibles exprimée en cm, la probabilité pi qu’une vis soit de longueur xi .
xi
|
1,8
|
1,9
|
2
|
2,1
|
2,2
|
pi
|
1/12
|
1/6
|
0,5
|
1/6
|
1/12
|
A.
Si nous prélevons au hasard et avec remise 6 vis, la probabilité
d’avoir au moins une vis de mesure de longueur 1,8 cm est (1/12)6. Faux.
X suit la loi binomiale.
"au moins une vis" signifie 1, ou 2, ou 3, ou 4, ou 5, ou 6 vis.de longueur 1,8 cm.
Probabilité
d’avoir au moins une vis de mesure de longueur 1,8 cm :
1-P(X=0) = 1-(60)(1/12)0 x(11/12)6 =1-(11/12)6 =(126-116) /126 =
B. Si nous
prélevons au hasard et avec remise 6 vis, la probabilité d’avoir
exactement deux vis de mesure de longueur 1,8 cm est 6x114 / 126. Faux.
P(X=2) = (6 2) (1/12)2 (1-1/12)4=6 x5 /2 (1/12)2 (1-1/12)4=15x(1/12)2 (11/12)4=15x114 / 126.
C. Si nous
prélevons au hasard et avec remise 6 vis, la probabilité d’avoir au
moins une vis de mesure de longueur supérieure ou égale à 1,9 cm est
1−(11/12)6. Faux.
" avoir au
moins une vis de mesure de longueur supérieure ou égale à 1,9 cm" signifie vis de longueur 1,9 cm ou 2 cm ou 2,1 cm ou 2,2 cm.
1-P(X=1)=1- (6 1) (1/6)1 (1-1/6)5=1-6 /6 x(5 / 6)5 =1-(5 / 6)5.
D. Si l’on prélève au hasard une vis, la probabilité qu’elle soit au moins de 2 cm est 3 /4. Vrai.
"au moins de 2 cm" signifie 2 cm ou 2,1 cm ou 2,2 cm.
0,5 +1/6 +1 /12 = (6 +2+1) / 12 =9 /12 =3 /4.
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