Baccalauréat juin 2010 MATHÉMATIQUES Série ES

sujet : Liban

indications pour l'exercice 3 : commun à tous les candidats

partie a

On considère la fonction f définie sur l'intervalle ]0;20] par f(x)=(3e2-x)lnx+10.

    1. Déterminer la limite de f en 0.

    2. Calculer la valeur exacte de f(e2), puis une valeur approchée à 0,01 près.

  1. Montrer que pour tout x de l'intervalle ]0;20], f(x)=-lnx+3e2x-1f désigne la dérivée de la fonction f.

  2. On admet que la fonction dérivée f est strictement décroissante sur ]0;20] et que son tableau de variations est le suivant :

    x 0 e220
    f(x) 

    +

    fonction décroissante : l'illustration svg n'est pas visible par votre navigateur.

    f(20)

    1. À l'aide du tableau de variations, donner le signe de f(x) pour x appartenant à l'intervalle ]0;20].

    2. Déterminer le sens de variation de la fonction f sur l'intervalle ]0;20] et dresser son tableau de variations sur cet intervalle.

    1. Montrer que sur l'intervalle [0,6;0,7], l'équation f(x)=0 possède une unique solution notée α. À la calculatrice, donner une valeur approchée de α à 0,001 près par excès.

      théorème de la valeur intermédiaire :

      Si une fonction f est continue et strictement monotone sur un intervalle [a;b], alors pour tout réel k compris entre f(a) et f(b), l'équation f(x)=k admet une solution unique α située dans l'intervalle [a;b].

    2. Démontrer que f(x) est négatif pour tout x]0;α[ et que f(x) est positif pour tout x]α;20].

partie b

Une entreprise produit et vend chaque semaine x milliers de DVD, x appartenant à ]0;20]. Le bénéfice réalisé est égal à f(x) milliers d'euros où f est la fonction étudiée dans la partie A.
En utilisant les résultats de la partie A :

  1. déterminer le nombre minimal de DVD à fabriquer pour que le bénéfice soit positif ;

  2. déterminer le nombre de DVD à produire pour que le bénéfice soit maximal ainsi que la valeur, à 10 euros près, de ce bénéfice maximal.


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