EXERCICE 2 · 26-MATSPEGEME1

Trois affirmations à justifier

Second degré, suite géométrique et tangente à la courbe de la fonction exponentielle.

Barème officiel
5 points
Temps conseillé
30 min
Parcours
Spécialité maths
Mis à jour

Énoncé

Pour chacune des affirmations suivantes, indiquer si elle est vraie ou fausse, en justifiant la réponse. Une réponse non justifiée n’est pas prise en compte.

Les trois questions sont indépendantes.

  1. On considère un réel uu. On considère sur R\mathbb R l’équation :

    (E)x2+x−u2=0.(E)\quad x^2+x-u^2=0.

    Affirmation : quelle que soit la valeur du réel uu, l’équation (E)(E) possède deux solutions réelles distinctes.

  2. On considère la suite (un)(u_n) définie pour tout entier naturel nn par un=2−nu_n=2^{-n}.

    Affirmation : la suite (un)(u_n) est une suite géométrique de raison 12\dfrac12.

  3. On considère la fonction ff définie sur R\mathbb R par f(x)=ex−1f(x)=\mathrm e^x-1.

    On note C\mathcal C la courbe représentative de la fonction ff dans un repère. On note TT la tangente à la courbe C\mathcal C au point d’abscisse 00. On note AA le point de coordonnées (3;3)(3;3).

    Affirmation : le point AA appartient à la tangente TT.

Voir la correction détaillée

Cette correction est proposée par le site. Elle ne constitue pas un corrigé officiel du ministère.

1. Une équation du second degré

Le discriminant de l’équation x2+x−u2=0x^2+x-u^2=0 est :

Δ=12−4×1×(−u2)=1+4u2.\Delta=1^2-4\times1\times(-u^2)=1+4u^2.

Pour tout réel uu, on a u2⩾0u^2\geqslant0. Par conséquent :

Δ=1+4u2⩾1>0.\Delta=1+4u^2\geqslant1>0.

L’équation possède donc toujours deux solutions réelles distinctes. L’affirmation est vraie.

2. Une suite géométrique

Pour tout entier naturel nn :

un+1=2−(n+1)=2−n×2−1=12un.u_{n+1}=2^{-(n+1)} =2^{-n}\times2^{-1} =\frac12u_n.

Chaque terme est obtenu en multipliant le précédent par 12\dfrac12. La suite (un)(u_n) est donc géométrique de raison 12\dfrac12. L’affirmation est vraie.

3. Une tangente

La fonction ff est dérivable sur R\mathbb R et :

f′(x)=ex.f'(x)=\mathrm e^x.

En 00 :

f(0)=e0−1=0etf′(0)=e0=1.f(0)=\mathrm e^0-1=0 \qquad\text{et}\qquad f'(0)=\mathrm e^0=1.

La tangente à C\mathcal C au point d’abscisse 00 a donc pour équation :

y=f′(0)(x−0)+f(0)=x.y=f'(0)(x-0)+f(0)=x.

Le point A(3;3)A(3;3) vérifie bien 3=33=3. Il appartient à la droite d’équation y=xy=x, donc à la tangente TT. L’affirmation est vraie.