Math�matiques, suite, g�om�trie, probabilit�s, bac Asie 2021.

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Suites.
En 2020, une influenceuse sur les r�seaux sociaux compte 1 000 abonn�s � son profil. On mod�lise le nombre d’abonn�s ainsi : chaque ann�e, elle perd 10% de ses abonn�s auxquels s’ajoutent 250 nouveaux abonn�s.
Pour tout entier naturel n, on note un le nombre d’abonn�s � son profil en l’ann�e (2020+n), suivant cette mod�lisation. Ainsi u0 =1000.
1. Calculer u1.
u1=0,90 u0+250 = 0,9 x1000 +250 =1150.
2. Justifier que pour tout entier naturel n, un+1 = 0,9un +250.
Chaque ann�e, elle perd 10% de ses abonn�s soit 0,9 x un ;
auxquels s’ajoutent 250 nouveaux abonn�s soit
0,9un +250.
3. La fonction Python nomm�e � suite � est d�finie ci-dessous. Dans le contexte de l’exercice, interpr�ter la valeur renvoy�e par suite(10).
def suite( n) :
u = 1 000
for i in range(n) :
u = 0,9*u + 250
return u.
Il s'agit du nombre d'abonn�s en l'an 2020+10 = 2030.
4. a. Montrer, � l’aide d’un raisonnement par r�currence, que pour tout entier naturel n, un < 2500.
Initialisation : u0 = 1000 < 2500, la propri�t� est vraie au rang z�ro.
H�r�dit� : la propri�t� est vraie au rang n.
un < 2500.
D�montrons qu'elle est vraie au rang n+1 :
0,9 un < 0,9 x2500 ;
0,9 un < 2250 ; 0,9 un +250 < 2250 +250 ; 0,9 un +250 < 2500 ; un+1 < 2500.
Conclusion : la propri�t� est vraie au rang z�ro et h�r�ditaire, elle est donc vraie pour tout entier n.
b. D�montrer que la suite (un) est croissante.
un+1-un =
0,9un +250- un = -0,1 un +250.
-0,1 un +250 > -0,1 x2500 +250 =0.
un+1-un > 0 ; un+1 > un . La suite est croissante.
c. D�duire des questions pr�c�dentes que la suite (un) est convergente.
La suite est croissante et born�e, donc elle converge.
5. Soit (vn) la suite d�finie par vn = un −2500 pour tout entier naturel n.
a. Montrer que la suite (vn) est une suite g�om�trique de raison 0,9 et de terme initial v0 = −1500.
vn+1 = un+1 −2500 =0,9un +250 -2500 = 0,9(un-2500) = 0,9 vn.
v0 =u0-2500 =1000 -2500 = -1500.
b. Pour tout entier naturel n, exprimer vn en fonction de n et montrer que : un = −1500�0,9n +2500.
vn = v0 x0,9n = -1500 x0,9n.
un = vn +2500 =−1500�0,9n +2500.
c. D�terminer la limite de la suite (un) et interpr�ter dans le contexte de l’exercice.
-1 < 0,9 < 1 ; 0,9n tend vers z�ro quand n tend vers plus l'infini.
un tend vers 2500.
Au bout d'un grand nombre d'ann�es, le nombre d'abonn�s est �gal � 2500.
6. �crire un programme qui permet de d�terminer en quelle ann�e le nombre d’abonn�s d�passera 2 200.
D�terminer cette ann�e.

u =1000
n =0
while u < 2200
u =
0,9 *u+250.
n = n+1
Fin tant que
return n
−1500�0,9n +2500 > 2200 ;
−1500�0,9n  > -300 ;
1500�0,9n  < 300 ;
0,9n  < 0,2 ;
n ln(0,9) < ln(0,2) ;
n < ln(0,2) / ln(0,9) ;
n > 15,27 soit 16. ( ann�e 2020 +16 = 2036).

G�om�trie.
On consid�re un cube ABCDEFGH d’ar�te 8 cm et de centre �W.

Partie I.
1. Dans ce rep�re, on admet que les coordonn�es du point R sont (8; 2; 8).
Donner les coordonn�es des points P et Q.

2. Montrer que le vecteur n de coordonn�es (1 ; −5 ; 1) est un vecteur normal au plan (PQR).

3. Justifier qu’une �quation cart�sienne du plan (PQR) est x −5y +z −6 =0.
Le vecteur n de coordonn�es (1 ; −5 ; 1) est un vecteur normal au plan (PQR).
Equation cart�sienne de ce plan : x-5y+z+d=0.
P(6 ; 0 ; 0) appartient � ce plan : 6+d = 0 doit d = -6.
Equation cart�sienne du plan (PQR) est x −5y +z −6 =0.

Partie II.
On note L le projet� orthogonal du point � W sur le plan (PQR).
1. Justifier que les coordonn�es du point � W sont (4; 4; 4).
W est le centre du cube de c�t� 8 cm et le sommet A est l'origine du rep�re.
2. Donner une repr�sentation param�trique de la droite d perpendiculaire au plan (PQR) et passant par �W.
Le vecteur n de coordonn�es (1 ; −5 ; 1) est un vecteur directeur de la droite (d) et le centre du cube appartient � cette droite.
Equation param�trique de cette droite :
x = t +xW ; y
= -5t +yW ; z = t +zW avec t r�el.
x = t+4 ; y = -5t+4 ; z = t+4.

3. Montrer que les coordonn�es du point L sont ( 14 / 3 ; 2 / 3 ; 14 / 3).

L appartient au plan (PQR) d'�quation cart�sienne
x −5y +z −6 =0.
x-5(24-5x)+x-6 = 0 soit x =  126 / 27= 14 /3.
y = 24-5 *14/3 =24-70 / 3 = (72-70) / 3 = 2 /3.

4. Calculer la distance du point � W au plan (PQR).
LW2 =(4-14 / 3)2 +
(4-2 / 3)2 +(4-14 / 3)2 )=(-2 / 3)2 +(10 / 3)2 +(-2 / 3)2 )=108  / 9 = 12.
LW =2 *3.

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Probabilit�s
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Un sac contient les huit lettres suivantes : A B C D E F G H (2 voyelles et 6 consonnes).
Un jeu consiste � tirer simultan�ment au hasard deux lettres dans ce sac.
On gagne si le tirage est constitu� d’une voyelle et d’une consonne.
1. Un joueur extrait simultan�ment deux lettres du sac.
a. D�terminer le nombre de tirages possibles.
C82 =8 x 7 / 2 = 28.
b. D�terminer la probabilit� que le joueur gagne � ce jeu.
AB ; AC ; AD ; AE ; AF ; AG ; AH ; BC ; BD ; BE ; BF ; BG ; BH ; CD : CE ; CF ; CG ; CH ; DE ; DF ; DG ; DH ; EF ; EG ; EH ; FG ; FH ; GH.
12 possibilit�s de gain sur 28 cas possibles.
12 / 28 = 3 / 7.
Les questions 2 et 3 de cet exercice sont ind�pendantes.
Pour la suite de l’exercice, on admet que la probabilit� que le joueur gagne est �gale � 3 / 7.
2. Pour jouer, le joueur doit payer k euros, k d�signant un entier naturel non nul.
Si le joueur gagne, il remporte la somme de 10 euros, sinon il ne remporte rien.
On note G la variable al�atoire �gale au gain alg�brique d’un joueur (c’est-�-dire la somme remport�e � laquelle on soustrait la somme pay�e).
a. D�terminer la loi de probabilit� de G.
G
10-k (on gagne)
-k ( on perd)
probabilit�
3 / 7
4/7

b. Quelle doit �tre la valeur maximale de la somme pay�e au d�part pour que le jeu reste favorable au joueur ?
La moyenne des gain doit �tre positive : (10-k) 3 /7 -4k / 7 > 0.
(10-k) x3 -4k >0.
30-3k-4k >0
30 > 7 k ; k < 30 / 7 soit environ 4,29 €.
3. Dix joueurs font chacun une partie. Les lettres tir�es sont remises dans le sac apr�s chaque partie.
On note X la variable al�atoire �gale au nombre de joueurs gagnants.
a. Justifier que X suit une loi binomiale et donner ses param�tres.
Chaque tirage est ind�pendant des autres tirages et deux issues sont possibles : on gagne ou on perd.
X suit la loi binomiale de param�tres n = 10 et p = 3 / 7.
b. Calculer la probabilit�, arrondie � 10−3, qu’il y ait exactement quatre joueurs gagnants.
P(X = 4) = 0,247.
c. Calculer P(X >5) en arrondissant � 10−3. Donner une interpr�tation du r�sultat obtenu.
P(X >5) = 1-P(X < 5) = 1-0,782 =0,218.
La probabilit� que plus de la moiti� des joueurs gagne est �gale � 0,218.
d. D�terminer le plus petit entier naturel n tel que P(X < n) >0,9.

P(X < 6) =0,92 ; P(X < 5) =0,78 ; n = 6..


  
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