feat(tstmg): DS3
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\begin{exercise}[subtitle={Automatismes}, step={1}, origin={<++>}, topics={}, tags={ dérivation, fonction, information chiffrée, polynômes, représentation graphique, évolution }, points=6]
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\begin{enumerate}
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\item Calculer la quantité suivante en donnant le résultat sous forme d'une fraction irréductible.
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\begin{fleqn}
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2 + \dfrac{9}{4}\times\dfrac{8}{15} =
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\end{fleqn}
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\item Une quantité diminue deux fois de 50\%. Par combien a-t-elle été multipliée?
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\vfill
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\item Une paire de chaussures coûte 120 €.Pendant les soldes, elle est vendue à 90 €. Calculer le taux d'évolution associé en pourcentage.
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\vfill
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\item Écrire $A = 5,89\times 10^4$ en écriture décimale.
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\vfill
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\end{enumerate}
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\begin{minipage}{0.6\linewidth}
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\begin{enumerate}
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\setcounter{enumi}{4}
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\item Quelle est l'équation de la droite?
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\vspace{2cm}
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\item Tracer le tableau de signe de la fonction représenté par cette droite.
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\end{enumerate}
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\end{minipage}
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\begin{minipage}{0.4\linewidth}
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\begin{tikzpicture}[xscale=0.5, yscale=0.5]
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\tkzInit[xmin=-5,xmax=5,xstep=1,
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ymin=-5,ymax=5,ystep=1]
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\tkzGrid
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\tkzAxeXY
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\tkzFct[domain=-5:5,color=red,very thick]{3-1.5*x};
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\end{tikzpicture}
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\end{minipage}
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\end{exercise}
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\begin{solution}
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\begin{enumerate}
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\item Calcul de la fraction :
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\begin{align*}
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2 + \dfrac{9}{4}\times\dfrac{8}{15} &= 2 + \dfrac{9 \times 8}{4 \times 15}\\
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&= 2 + \dfrac{72}{60}\\
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&= 2 + \dfrac{6}{5}\\
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&= \dfrac{10}{5} + \dfrac{6}{5}\\
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&= \mathbf{\dfrac{16}{5}}
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\end{align*}
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\item Diminuer de 50\% revient à multiplier par $1 - 0,5 = 0,5$.
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Deux diminutions successives de 50\% donnent : $0,5 \times 0,5 = 0,25$
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La quantité a été multipliée par \textbf{0,25}.
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\item Le taux d'évolution se calcule par :
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\[
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t = \dfrac{V_f - V_i}{V_i} = \dfrac{90 - 120}{120} = \dfrac{-30}{120} = -0,25
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\]
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Le taux d'évolution est de \textbf{-25\%}.
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\item $A = 5,89 \times 10^4 = 5,89 \times 10\,000 = \mathbf{58\,900}$
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\item La droite passe par les points $(0; 3)$ et $(2; 0)$.
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Le coefficient directeur est : $a = \dfrac{0 - 3}{2 - 0} = \dfrac{-3}{2} = -1,5$
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L'ordonnée à l'origine est $b = 3$.
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L'équation de la droite est : $\mathbf{y = -1,5x + 3}$
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\item La droite s'annule en $x = 2$ (car $-1,5 \times 2 + 3 = 0$).
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Tableau de signes :
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\begin{center}
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\begin{tikzpicture}
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\tkzTabInit[lgt=2,espcl=2]{$x$/1, Signe de $f(x)$/1}{$-\infty$, $2$, $+\infty$}
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||||
\tkzTabLine{, +, z, -,}
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\end{tikzpicture}
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\end{center}
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\end{enumerate}
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\end{solution}
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\begin{exercise}[subtitle={Placements}, step={2}, origin={<++>}, topics={}, tags={ dérivation, fonction, information chiffrée, polynômes, représentation graphique, évolution }, points=4]
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\begin{enumerate}
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\item Sa copine Sarah a fait un placement similaire qui a débuté en 2015. On note $v_n$ la suite qui modélise le solde de son compte. On supposera qu'elle est géométrique et on a les valeurs suivantes
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\[
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u_1 = 2500 \qquad \qquad u_3 = 2700
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\]
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\begin{enumerate}
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\item Démontrer que la valeur de $u_2$ est d'environ \np{2598}.
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%\item Démontrer que la raison de la suite est $q=1,39$.
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\item En déduire le taux d'évolution annuel associé placement de Sarah.
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\end{enumerate}
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\item Un troisième ami Bob a fait un placement sur 2ans à taux variable. La première année son placement lui a rapporté 5\% et la deuxième année 1\%. Quel est le taux moyen de son placement sur ces deux années?
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\end{enumerate}
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\end{exercise}
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\begin{solution}
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\begin{enumerate}
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\item
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\begin{enumerate}
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\item Pour une suite géométrique, on a : $u_2^2 = u_1 \times u_3$
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Donc : $u_2 = \sqrt{u_1 \times u_3} = \sqrt{2500 \times 2700} = \sqrt{6\,750\,000} \approx \mathbf{2598,08}$\euro
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\item La raison de la suite est : $q = \dfrac{u_2}{u_1} = \dfrac{2598,08}{2500} \approx 1,0392$
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Le taux d'évolution annuel est donc : $t = q - 1 = 1,0392 - 1 = 0,0392$
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Soit environ \textbf{3,92\%} par an.
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\end{enumerate}
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\item Le coefficient multiplicateur global est : $CM = 1,05 \times 1,01 = 1,0605$
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Le taux moyen annuel $t_m$ vérifie : $(1 + t_m)^2 = 1,0605$
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Donc : $1 + t_m = \sqrt{1,0605} \approx 1,0298$
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Le taux moyen est : $t_m \approx 0,0298$ soit environ \textbf{2,98\%}.
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\end{enumerate}
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\end{solution}
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\begin{exercise}[subtitle={Naissances}, step={2}, origin={<++>}, topics={}, tags={ dérivation, fonction, information chiffrée, polynômes, représentation graphique, évolution }, points=3]
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Voici un aperçu d'une feuille de calcul regroupant le nombre de naissances dans un département français de 2009 à 2016.
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\begin{center}
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\begin{tabularx}{\linewidth}{|c|c|*{8}{>{\centering \arraybackslash}X|}}\hline
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&A &B &C &D &E &F &G &H &I\\ \hline
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1 &Année &2009 &2010 &2011 &2012 &2013 &2014 &2015&2016\\ \hline
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3&Nombre de naissances $y_i$&\np{8304} &\np{8111} &\np{8041}&\np{7833} &\np{7644}&\np{7466}&\np{7199}&\np{6927}\\ \hline
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4 &Indice &100 & & & & & & &\\ \hline
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\multicolumn{10}{r}{\small \emph{Source: INSEE - État civil - Données mises en ligne le $12/10/2017$}}\\
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\end{tabularx}
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\end{center}
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\begin{enumerate}
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\item Calculer l'indice de l'année 2012.
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\item Parmi les quatre formules proposées, laquelle peut-on saisir dans la cellule C4 pour obtenir, par recopie vers la droite, les indices jusqu'en 2016 ?
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\medskip
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\begin{tabularx}{\linewidth}{*{4}{X}}
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\textcircled{1} = C3*B4/\$B\$3&\textcircled{2} =\$C\$3*\$B\$4/B3&\textcircled{3}
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=C3*\$B\$4/\$B\$3 &\textcircled{4} =\$C\$3*B4/B3
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\end{tabularx}
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\medskip
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\item Déterminer le taux d'évolution du nombre de naissances entre 2009 et 2016. On exprimera le résultat en pourcentage, arrondi au dixième.
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%\item Expliquer pourquoi le taux d'évolution annuel moyen sur cette période est de $-2,6$\,\%, au dixième près.
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\end{enumerate}
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\end{exercise}
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\begin{solution}
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\begin{enumerate}
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\item Pour calculer un indice base 100 en 2009, on utilise la formule :
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\[
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\text{Indice} = \dfrac{\text{Valeur}}{\text{Valeur de référence}} \times 100
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\]
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Pour l'année 2012 (cellule E3) :
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\[
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\text{Indice}_{2012} = \dfrac{7833}{8304} \times 100 \approx \mathbf{94,3}
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\]
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\item En cellule C4, on veut : $\dfrac{\text{C3}}{\text{B3}} \times \text{B4}$
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Pour que la formule fonctionne par recopie vers la droite :
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\begin{itemize}
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\item C3 doit varier (C3, D3, E3...) donc pas de \$
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\item B3 doit rester fixe donc \$B\$3
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\item B4 doit rester fixe donc \$B\$4
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\end{itemize}
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La bonne formule est : \textbf{\textcircled{3} =C3*\$B\$4/\$B\$3}
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\item Le taux d'évolution entre 2009 et 2016 est :
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\[
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t = \dfrac{6927 - 8304}{8304} = \dfrac{-1377}{8304} \approx -0,1658
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\]
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Le taux d'évolution est d'environ \textbf{-16,6\%}.
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\end{enumerate}
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\end{solution}
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\begin{exercise}[subtitle={Etude des variations des polynômes}, step={2}, origin={Création}, topics={Fonctions}, tags={Tableaux de signes, Tableaux de variations}, points=6]
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Une entreprise fabrique et vend des canapé. Le bénéfice mensuel (en euros) réalisé pour la production de $x$ canapés est modélisé par la fonction pour $x \in \intFF{0}{100}$.
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\[B(x) = -51x^2 + 4590x-1000\]
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\begin{enumerate}
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\item Calculer $B(0)$ et $B(100)$. Interpréter le résultat dans le contexte de l'exercice.
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\item Calculer la dérivée $B'(x)$ de la fonction $B$.
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\item Étudier le signe de $B'(x)$ et dresser le tableau de signes. Puis en déduire le tableau de variations de $B(x)$.
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\item Les phases suivantes sont-elles vraies ou fausses? Vous justifierez vos réponses en utilisant vos réponses aux questions précédentes.
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\begin{enumerate}
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\item Le maximum de la fonction $B(x)$ est atteint pour $x=50$.
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\item La fonction $B(x)$ est croissante quand la production de canapé est comprise entre 10 et 40 canapés.
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%\item Quand l'entreprise produit 80 canapés, elle perd de l'argent.
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\end{enumerate}
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\end{enumerate}
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\end{exercise}
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\begin{solution}
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\begin{enumerate}
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\item Calcul de $B(0)$ et $B(100)$ :
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$B(0) = -51 \times 0^2 + 4590 \times 0 - 1000 = \mathbf{-1000}$\euro
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$B(100) = -51 \times 100^2 + 4590 \times 100 - 1000 = -510\,000 + 459\,000 - 1000 = \mathbf{-52\,000}$\euro
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\textbf{Interprétation :}
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\begin{itemize}
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\item Sans production (0 canapé), l'entreprise perd \np{1000}\euro{} (charges fixes).
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\item Avec une production de 100 canapés, l'entreprise perd \np{52000}\euro{} (surproduction).
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\end{itemize}
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\item Calcul de la dérivée :
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$B(x) = -51x^2 + 4590x - 1000$
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$\mathbf{B'(x) = -102x + 4590}$
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\item Étude du signe de $B'(x)$ :
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$B'(x) = 0 \Leftrightarrow -102x + 4590 = 0 \Leftrightarrow x = \dfrac{4590}{102} = 45$
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$B'(x) > 0 \Leftrightarrow -102x + 4590 > 0 \Leftrightarrow x < 45$
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\textbf{Tableau de signes de $B'(x)$ :}
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\begin{center}
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\begin{tikzpicture}
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||||
\tkzTabInit[lgt=2,espcl=2]{$x$/1, Signe de $B'(x)$/1}{$0$, $45$, $100$}
|
||||
\tkzTabLine{, +, z, -,}
|
||||
\end{tikzpicture}
|
||||
\end{center}
|
||||
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||||
Calcul de $B(45)$ :
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$B(45) = -51 \times 45^2 + 4590 \times 45 - 1000 = -103\,275 + 206\,550 - 1000 = 102\,275$
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||||
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||||
\textbf{Tableau de variations de $B(x)$ :}
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||||
\begin{center}
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||||
\begin{tikzpicture}
|
||||
\tkzTabInit[lgt=2,espcl=2]{$x$/1, $B(x)$/2}{$0$, $45$, $100$}
|
||||
\tkzTabVar{-/$-1000$, +/$102\,275$, -/$-52\,000$}
|
||||
\end{tikzpicture}
|
||||
\end{center}
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||||
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||||
\item Analyse des affirmations :
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\begin{enumerate}
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\item \textbf{FAUX.} D'après le tableau de variations, le maximum est atteint pour $x = 45$ (et non $x = 50$).
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\item \textbf{VRAI.} D'après le tableau de variations, $B(x)$ est croissante sur $\intFO{0}{45}$. L'intervalle $\intFF{10}{40}$ est inclus dans cet intervalle, donc la fonction est bien croissante entre 10 et 40 canapés.
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||||
\end{enumerate}
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||||
\end{enumerate}
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\end{solution}
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@@ -0,0 +1,27 @@
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\documentclass[a4paper,12pt]{article}
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\usepackage{myXsim}
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||||
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||||
% Title Page
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||||
\title{DS3 \hfill Solution}
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||||
\tribe{Tstmg}
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||||
\date{18 novembre 2025}
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||||
\duree{1h}
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||||
% Tags: dérivation, fonction, information chiffrée, polynômes, représentation graphique, évolution
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||||
\DeclareExerciseCollection[step=1]{banque}
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||||
\xsimsetup{
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||||
exercise/print=false,
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solution/print=true,
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}
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||||
\begin{document}
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||||
\maketitle
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\input{exercises.tex}
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%\printcollection{banque}
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\end{document}
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%%% Local Variables:
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%%% TeX-master: "master"
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% Title Page
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\title{DS3}
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\tribe{Tstmg}
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\date{18 novembre 2025}
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\duree{1h}
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% Tags: dérivation, fonction, information chiffrée, polynômes, représentation graphique, évolution
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\DeclareExerciseCollection[step=2]{banque}
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\xsimsetup{collect}
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||||
\begin{document}
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||||
\maketitle
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||||
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||||
Le barème est donné à titre indicatif, il pourra être modifié.
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\usepackage{myXsim}
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% Title Page
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\title{DS3}
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\tribe{Tstmg}
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\date{18 novembre 2025}
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\duree{1h}
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% Tags: dérivation, fonction, information chiffrée, polynômes, représentation graphique, évolution
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\DeclareExerciseCollection[step=1]{banque}
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\begin{document}
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\maketitle
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{\Large Nom - Prénom: \dotfill}
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\medskip
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