Questions & Réponses

Espace interactif pour les élèves du cycle secondaire qualifiant.

2ème BAC Sciences Expérimentales

1
Question 1 :

Calculer la limite : $\li{x}{3} \frac{\sqrt[3]{x+5} + \sqrt{x + 6} - 5}{x - 3}$

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$$ \begin{aligned} \lim_{x \to 3} \frac{\sqrt[3]{x + 5} + \sqrt{x + 6} - 5}{x - 3} & = \lim_{x \to 3} \left[ \frac{\sqrt[3]{x + 5} - 2}{x-3} + \frac{\sqrt{x+6} - 3}{x-3} \right] \\ & = \lim_{x \to 3} \frac{\sqrt[3]{x + 5} - 2}{x-3} + \lim_{x \to 3} \frac{\sqrt{x+6} - 3}{x-3} \\ & = \lim_{x \to 3} \frac{1}{(\sqrt[3]{x + 5})^2 + 2\sqrt[3]{x + 5} + 4} + \lim_{x \to 3} \frac{1}{\sqrt{x+6} + 3}\\ & = \frac{1}{12} + \frac{1}{6} = \frac{1}{12} + \frac{2}{12} = \frac{3}{12} = \frac{1}{4} \end{aligned} $$ En effet :

  • Pour la première limite : On utilise l'identité $a^3 - b^3 = (a-b)(a^2 + ab + b^2)$ avec $a = \sqrt[3]{x+5}$, $b=2$ : $$ \frac{\sqrt[3]{x + 5} - 2}{x-3} = \frac{1}{(\sqrt[3]{x + 5})^2 + 2\sqrt[3]{x + 5} + 4} $$
  • Pour la deuxième limite : On utilise l'identité $a^2 - b^2 = (a-b)(a+b)$ avec $a = \sqrt{x+6}$, $b=3$ : $$ \frac{\sqrt{x+6} - 3}{x-3} = \frac{1}{\sqrt{x+6} + 3} $$

1ère BAC Sciences Expérimentales

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Archives des Années Précédentes

2ème BAC Sciences Expérimentales

1
Question 1 (BF) :

Soit $j=\frac{-1+i\sqrt{3}}{2}=e^{\frac{2i\pi}{3}}$. Calculer la somme : $1+j+j^2+.......+j^{2020}$

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$$\begin{align*}1+j+j^2+.......+j^{2020} & =1 \times \frac{1-j^{2021}}{1-j} = \frac{1-j^{3\times 673+2}}{1-j} = \frac{1-j^{2}}{1-j} = 1+j\end{align*}$$
2
Question 2 (BF) :

Calculer $\overrightarrow{AC} \cdot (\overrightarrow{ i}+ \overrightarrow{ k})$, puis déduire $d(A,(\Delta))$ (Session 2022).

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$$\overrightarrow{AC} \cdot (\overrightarrow{ i}+ \overrightarrow{ k}) = 0 \implies \overrightarrow{AC} \perp (\overrightarrow{ i}+ \overrightarrow{ k})$$
$$d(A,(\Delta))=\frac{\|\overrightarrow{AC} \wedge (\overrightarrow{ i}+ \overrightarrow{ k})\|}{\|\overrightarrow{ i}+ \overrightarrow{ k}\|} = AC = \sqrt{2}$$
3
Question 3 (BF) :

Plans parallèles à $(ABC): x-y+z=0$ et tangents à la sphère $(S)$ : $(x-1)^{2}+(y+2)^{2}+z^{2}=4$.

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En utilisant $d(\Omega, P) = R$, on trouve deux plans :
$(P_{1}) : x-y+z+2\sqrt{3}-3 =0$ et $(P_{2}) : x-y+z-2\sqrt{3}-3 =0$.

4
Question 4 (IE) :

Soit $f(x)=e^{x\ln(1+x^{2})}$. Étudier la réciproque et calculer $(f^{-1})'(2)$.

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$f$ est continue strictement croissante sur $\R$. $J=\into{0}{+\infty}$.
$(f^{-1})'(2)=\frac{1}{f'(1)}=\frac{1}{2+2\ln 2}$.

5
Question 5 (HZ) :

Calculer $\li{x}{0^-} \frac{\ln(1-x^{3})}{x}$.

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$$\li{t}{0^+} -t^{2} \frac{\ln(1+t^{3})}{t^{3}} = 0 \quad (\text{avec } t=-x)$$
6
Question 6 (GH) :

Calculer $I=\integrale{0}{1}{\frac{e^{2x}}{1+e^{x}}}{x}$.

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$$I = [e^{x}-\ln(1+e^{x})]^1_0 = (e-1)+\ln(\frac{2}{1+e})$$
7
Question 7 (HZ) :

Formes exponentielles de $Z_1=\frac{3+3i}{-6-2\sqrt{3}i}$ et $Z_2=\left( \frac{1+i\sqrt{3}}{1-i} \right)^{20}$.

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$$Z_{1} = \frac{3\sqrt{2}}{4\sqrt{3}}e^{-i\frac{11\pi}{12}} \quad ; \quad Z_{2} = 2^{10} e^{i\frac{5\pi}{3}}$$

1ère BAC Sciences Maths

8
Question 8 (LT) :

Suite $w_{n+1} = \sqrt{\frac{1+w_{n}}{2}}$ avec $w_0 = \cos(\varphi)$. Montrer que $w_n = \cos(\frac{\varphi}{2^n})$.

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Par récurrence, en utilisant $\cos^2(x) = \frac{1+\cos(2x)}{2}$.
On a bien $w_{n}= \cos (\frac{\varphi}{2^{n}})$.

9
Question 9 (IM) :

Calculer $\Lim{+\infty} \sqrt{x+\sqrt{x+\sqrt{x}}}-\sqrt{x}$.

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$$\Lim{+\infty} \frac{\sqrt{x+\sqrt{x}}}{\sqrt{x+\sqrt{x+\sqrt{x}}}+\sqrt{x}} = \frac{1}{2}$$
10
Question 10 (IM) :

Montrer par récurrence : $\prod_{k=0}^{n-1} \cos(2^k x) = \frac{\sin(2^n x)}{2^n \sin(x)}$.

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Vrai pour $n=1$. Hérédité utilise la formule $\sin(2a) = 2\sin(a)\cos(a)$.

11
Question 11 (IM) :

Image réciproque $f^{-1}([-2,4])$ pour $f(x)=x^2+x-2$.

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$$f^{-1}([-2,4]) = [-3,-1] \cup [0,2]$$
12
Question 12 (IM) :

Résoudre $\sqrt{x}+6=x$.

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On pose $\sqrt{x}=X$ ou on élève au carré avec condition $x \ge 6$.
Solution unique : $S=\{9\}$.

13
Question 13 (SL) :

Calcul sommes trigonométriques avec $\frac{2\pi}{7}$.

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$$B = \frac{1}{8} \quad \text{et} \quad A = C = -\frac{1}{2}$$
14
Question 14 (SL) :

Montrer que $\sum_{k=1}^{n} (-1)^{k}k=\frac{(-1)^{n}(2n+1)-1}{4}$.

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Démonstration par récurrence effectuée. La formule est vraie pour tout $n \in \N^*$.

Foire Aux Questions (FAQ)

FAQ 1 : Cauchy-Schwarz

Montrer que $(a-c)^{2}+(b-d)^{2} \geq \frac{(ad-bc)^{2}}{a^{2}+b^{2}}$.

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Réponse :

Utilisation du produit scalaire et de l'inégalité $|\vec{u} \cdot \vec{v}| \le \|\vec{u}\| \|\vec{v}\|$ avec $\vec{u}(a,-b)$.
FAQ 2 : Partie Entière

Montrer que $\forall x \in \R, E(2x)=E(x+\frac{1}{2})+E(x)$.

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Réponse :

Disjonction de cas : $k \le x < k+0.5$ et $k+0.5 \le x < k+1$. L'égalité est vérifiée dans les deux cas.
FAQ 3 : Absurde

Il n'existe aucune fonction $f: \N \to \N$ telle que $(f(n))^{f(m)}=m^{n}$.

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Réponse :

Par l'absurde, en prenant $m=1$, on trouve $f(n)=1$, ce qui implique $m^n=1$ pour tout $m,n$, ce qui est faux.
FAQ 4 : Différence Symétrique

$(A \cap B) \triangle (A \cap C) = A \cap (B \triangle C)$.

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Réponse :

Démonstration par développement des ensembles et distributivité de l'intersection par rapport à la différence symétrique.
FAQ 5 : Inégalités

$|x+y|+|x-y| \leq 2r \Longleftrightarrow |x| \leq r \text{ et } |y| \leq r$.

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Réponse :

Utilisation de la relation $\max(|x|,|y|) = \frac{|x+y|+|x-y|}{2}$.
FAQ 6 : Associativité

$A \triangle (B \triangle C) = (A \triangle B) \triangle C$.

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Réponse :

Un élément appartient à la différence symétrique de trois ensembles s'il appartient à un nombre impair de ces ensembles (1 ou 3).
FAQ 7 : DM01

Question 2 de l'exercice N°3 (DM01)

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Réponse :

Cette question sera traitée en classe Lundi le 23/10/2023
FAQ 8 : Logique

Lois logiques (Implication et Équivalence).

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Réponse :

Démonstration par tables de vérité ou par équivalences successives.
FAQ 9 : Équivalence

$|x+y| \leq \sqrt{1+x^{2}}+ \sqrt{1+y^{2}} \iff |\sqrt{1+x^{2}}-\sqrt{1+y^{2}}| \leq |x-y|$.

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Réponse :

Les deux inégalités sont toujours vraies dans $\R^2$ (par élévation au carré et simplification), donc elles sont équivalentes.
FAQ 11 : Logique (Contraposée)

$[(\forall x) : a < x \Rightarrow b < x] \Longrightarrow b \leq a$.

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Réponse :

Par contraposée : Si $b > a$, on choisit $x = \frac{a+b}{2}$. Alors $a < x$ est vrai mais $b < x$ est faux. L'implication est fausse.