Mathématiques 1re Techno

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Partie 1 : Analyse
Ch. 1
Suites
Ch. 2
Fonctions
Ch. 3
Dérivation
Partie 2 : Statistiques et probabilités
Ch. 4
Fréquences conditionnelles et probabilités conditionnelles
Ch. 5
Variables aléatoires
Automatismes
Partie 3 : Géométrie
Ch. 6
Trigonométrie
Ch. 7
Produit scalaire
Ch. 8
Nombres complexes
Partie 4 : Analyse
Ch. 9
Compléments sur la dérivation
Révisions Genially
Chapitre 11
Exercices

Synthèse

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Exercice 104
[Chercher, Calculer.]

Afin de rentabiliser au mieux son service de location, un plagiste décide d'étudier le bénéfice réalisé en fonction du prix du forfait de location qu'il propose. Il souhaite par ailleurs conserver le prix de son forfait entre 5 et 25 €.
Il s'aperçoit que plus le prix du forfait est élevé, moins les clients sont nombreux. Il a donc modélisé le nombre de clients par semaine par une fonction \text{N} définie en fonction du prix du forfait x, par \mathrm{N}(x)=610-22 x, x \in[5 \: ; 25].

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1. Déterminer le nombre de clients et le chiffre d'affaires si le prix du forfait est 17 €.

2. Justifier que le chiffre d'affaires hebdomadaire, noté c(x), pour un prix du forfait s'élevant à x €, est donné par c(x)=610 x-22 x^{2}.

3. Le coût de revient hebdomadaire r(x) associé à \mathrm{N}(x) clients pour un forfait à x € est donné \operatorname{par} r(x)=5 x^{2}+5 x. On note b(x) le bénéfice hebdomadaire en euro.

a. Exprimer, pour tout x \in[5 \:; 25], b(x) en fonction de x.

b. Pour quelle valeur de x le bénéfice est‑il maximal ? Interpréter le résultat.

c. On appelle bénéfice moyen de b sur [ 5 \:; 25 ] la quantité \frac{\mathrm{B}(25)-\mathrm{B}(5)}{25-5},\text{B} désigne une primitive de b sur [5 \:; 25]. Calculer le bénéfice moyen en euro.
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Exercice 105
[Raisonner, Calculer.]

Le controversé projet The Big Jump de Michel Fournier, ancien parachutiste français de 76 ans, consiste à sauter en chute libre d'un ballon situé à 40 kilomètres de hauteur.
À l'heure actuelle, aucune des tentatives de mener à bien ce projet n'a abouti.
On suppose que le saut débute sans vitesse initiale à t = 0 s, et que le parachutiste est seulement soumis à l'accélération de la pesanteur g = 9{,}8 m/s2.

1. a. Déterminer la vitesse du parachutiste au bout de 30{,}5 secondes.

b. Sachant que la vitesse du son s'élève à 1\:067 km/h, le parachutiste a‑t‑il, à cet instant, franchi le mur du son ?

2. Calculer la distance parcourue pendant la chute et l'altitude atteinte par le parachutiste au bout de 30{,}5 secondes de chute.
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Exercice 106
[Raisonner, Calculer.]

Afin de s'arrêter pour pêcher, le bateau Ancre Noire doit ralentir avec une décélération égale à -0{,}20 m/s2 après avoir atteint une vitesse maximale égale à 54 km/h.
On note t = 0 l'instant auquel débute la décélération.
On prendra t \in[0 \:; 75], exprimé en seconde.

1. Déterminer v(t), vitesse de ralentissement à l'instant t.

2. Déterminer x(t), la distance parcourue à l'instant t par le bateau. On choisira x(0) = 0.

3. Déterminer sur quelle distance, en mètre, le bateau a freiné avant son arrêt complet.
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Exercice 107
[Raisonner, Calculer.]

Au démarrage de sa course en Jet‑ski, Tom passe de 0 à 125 km/h en 3{,}2 secondes avec une accélération constante.

1. Vérifier que l'accélération moyenne pour passer de 0 à 125 km/h en 3{,}2 secondes vaut environ 10{,}85 m/s2.

2. Déterminer la vitesse de Tom à l'instant t \in[0 \:; 3{,}2] en seconde, notée v(t), exprimée en m/s. Vérifier que v(3{,}2) \approx 34{,}72.

3. Déterminer l'expression de la distance parcourue par Tom à l'instant t, notée x(t), exprimée en mètre.

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Exercice 108
[Raisonner.]

Soient f et h les fonctions définies sur \mathbb{R} par : f(x)=(\cos (x)+\sin (x))^{2} et h(x)=\sin ^{2}(x).

1. Développer (\cos(x) + \sin(x))^2.

2. Déterminer, pour tout x \in \R, h^\prime(x).

3. En déduire la primitive \text{F} de f telle que \text{F}(0) = 0.
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Exercice 109
[Raisonner.]

Soit f la fonction définie, pour tout réel x, par : f(x)=-\sin (x) \cos (x).

1. Déterminer la dérivée de \text{G} définie, pour tout réel x, par \text{G}(x) = \cos^2 (x).

2. En déduire la primitive \text{F} de f telle que \text{F}(0) = 0.
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Exercice 110
[Raisonner, Calculer.]

Dans le jeu pile ou face, on lance une pièce de monnaie vers le haut avec une vitesse v_0 = 5 m/s à partir d'une d'une table. On aimerait savoir à quel instant la pièce retombe sur la table.
L'accélération en fonction du temps t de la pièce est constante. Elle est égale à -9{,}8 m/s2.

1. Déterminer la vitesse v(t) de la pièce à l'instant t.

2. Déterminer la hauteur de la pièce x(t) à l'instant t vérifiant x(0) = 0, la hauteur de la table.

3. En déduire à quel instant la pièce retombe sur la table.
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Exercice 111
[Raisonner, Calculer.]

Chapitre 10 - Primitives
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Le graphique ci‑dessus représente la puissance à l'instant t, en seconde, d'une perceuse d'une puissance \text{P} = 900 W pendant une utilisation de deux minutes.

1. Déterminer pour t \in[0 \:; 30], la puissance \mathrm{P}(t) à l'instant t.

2. Pour tout t \in[0 \:; 120], on note \mathrm{E}(t) l'énergie consommée par la perceuse à l'instant t. On admet que, pour tout t \in[0 \:; 120], \mathrm{P}(t)=\mathrm{E}^{\prime}(t). Déterminer \mathrm{E}(t) pour t \in[0 \:; 30].

3. De même, déterminer \mathrm{E}(t) pour t \in[30 \:; 90].

4. Montrer que, pour t \in[90 \:; 120], \mathrm{P}(t)=3\:600-30 t. En déduire \mathrm{E}(t), connaissant \mathrm{E}(90).
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Exercice 112
[Raisonner, Calculer.]

Juliette se rend au lycée en trottinette. Sa vitesse en m/s à l'instant t est notée v(t), avec t \in [0 \:; 340], en seconde, et est représentée dans le graphique ci‑dessous.

Chapitre 10 - Primitives
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1. Déterminer, sur [0 \:; 80], la primitive \text{V} de v telle que \mathrm{V}(0)=0. En déduire la distance parcourue par Juliette au bout de 80 secondes.

2. Déterminer la distance parcourue par Juliette au bout de 5 minutes.

3. Montrer que sur [300 \:; 340], on a v(t)=-0{,}08 t+27{,}2.

4. Déterminer sur [300 \:; 340] la primitive \mathrm{V} de v en utilisant \mathrm{V}(300). En déduire la distance parcourue par Juliette pour aller au lycée.
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Exercice 113
[Raisonner, Calculer.]

Un palet glisse sans frottement et avec une vitesse initiale nulle le long d'un axe horizontal muni d'un repère (\mathrm{O} ; \vec{i}). Le palet a une accélération à l'instant t égale à a(t)=\cos \left(2 t+\frac{\pi}{2}\right) avec t \in[0 \:; 180], en seconde.

1. Déterminer v(t), la vitesse du palet à l'instant t.

2. Déterminer x(t), la distance parcourue par le palet à l'instant t, en utilisant le fait que x(0) = 0.
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Club de maths

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Exercice 114
Énigme

Quel est ce nombre ?
  • Son chiffre des centaines est égal au quart de l'image de 0 par \mathrm{F},\mathrm{F} désigne la primitive de la fonction f définie sur \mathbb{R} par f(x)=4 x^{3}-2 x et vérifiant \mathrm{F}(1)=4.

  • Son chiffre des dizaines est égal à l'image de \frac{\pi}{2} par \text{G,}\text{G} désigne la primitive de la fonction g définie sur \mathbb{R} par g(x)=3 \cos \left(3 x+\frac{\pi}{2}\right) et vérifiant \text{G}(\pi)=0.

  • Son chiffre des unités est égal à l'image de \frac{\pi}{2} par \mathrm{H},\text{H} désigne la primitive de la fonction h définie sur \mathbb{R} par h(x)=\sin (x+\pi) et vérifiant \mathrm{H}(\pi)=8.

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Exercice 115
Défi

Soient f et g deux fonctions affines définies, pour tout x \in \mathbb{R}, par f(x)=m x+p et g(x)=r x+s avec m, p, r et s des nombres réels.

Déterminer une condition nécessaire et suffisante sur les nombres r, s, m et p pour que, pour tout x \in \mathbb{R}, la primitive \mathrm{F} de f telle que \mathrm{F}(0)=0 puisse s'exprimer sous la forme \mathrm{F}(x)=x \times g(x).
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