2019-2020/TES/DM/DM_20_02/15_DM_20_02.tex

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2020-05-05 07:53:14 +00:00
\documentclass[a4paper,10pt]{article}
\usepackage{tasks}
\usepackage{myXsim}
\title{DM 2 -- MENARD Cassandre}
\tribe{Terminale ES-L}
\date{9 mars 2020}
\xsimsetup{
solution/print = false
}
\begin{document}
\maketitle
\begin{exercise}[subtitle={Étude de fonction}]
On considère la fonction dérivable $f$ définie sur $I = [0~;~80]$ par:
\[f(x) = \np{6000}(x + 20)\text{e}^{- 0.05x}.\]
\textbf{Partie A - Étude graphique}
On a représenté sur le graphique en annexe, la courbe représentative de la fonction $f$.
\begin{enumerate}
\item Avec un tableur tracer et imprimer la courbe représentative de $f$ sur $I$
\end{enumerate}
\emph{Répondre aux questions suivantes par lecture graphique.}
\begin{enumerate}
\setcounter{enumi}{1}
\item Résoudre graphiquement et de façon approchée l'équation $f(x) = \np{60000}$.
\item Donner un encadrement de la quantité
\[
\int_{2}^{40} f(x) \; dx
\]
Vous expliquerez votre démarche en utilisant le graphique.
\end{enumerate}
\medskip
\textbf{Partie B - Étude théorique}
\begin{enumerate}
\setcounter{enumi}{4}
\item Étude des variations.
\begin{enumerate}
\item On note $f'$ la dérivée de la fonction $f$ sur $\intFF{0}{80}$.
Démontrer que pour tout $x$ de $\intFF{0}{20}$ , $f'(x) = - 300x\text{e}^{-0.05x}$.
\item En déduire le sens de variation de $f$ et dresser son tableau des variations sur l'intervalle $\intFF{0}{80}$. Si nécessaire, arrondir à l'unité les valeurs présentes dans le tableau.
\item Démontrer que l'équation $f(x) = \np{60000}$ admet une unique solution $\alpha$ sur $\intFF{0}{80}$, puis donner une valeur approchée de $\alpha$ à $10^{-2}$ près à l'aide de la calculatrice.
\end{enumerate}
\item Étude de la convexité
\begin{enumerate}
\item On note $f''$ la dérivée seconde de $f$ sur $\intFF{0}{80}$.
Démontrer que pour tout $x$ de $\intFF{0}{20}$ , $f''(x) = (15x-300)\text{e}^{-0.05x}$.
\item Démontrer que $f$ admet un point d'inflexion dont on donnera son abscisse.
\end{enumerate}
\item Aire sous la courbe
\begin{enumerate}
\item On souhaite approximer la fonction $f$ sur l'intervalle $I$ par la droite $D$ qui relie les points $(0;f(0))$ et $(80, f(80))$. Tracer cette droite sur le graphique.
\item On note $g$ la fonction affine qui décrit cette droite $D$. Détermine l'expression de $g$
\item Calculer $\displaystyle \int_0^{80} g(x)\; dx$
\item Avec la calculatrice, calculer une valeur approchée de $\displaystyle\int_{0}^{80} f(x) \; dx$
\item Comparer les valeurs trouvées aux deux questions précédentes. Comment s'explique l'écart entre ces deux valeurs?
\end{enumerate}
\end{enumerate}
\medskip
\textbf{Partie C - Application économique}
Une entreprise a pris la décision de fermer son usine de production de smartphones en 80 mois.
La fonction capacité de production de cette usine est modélisée sur l'intervalle $\intFF{0}{80}$ par la fonction $f$ étudiée dans les parties A et B.
Le nombre $x$ représente le temps en mois après la décision de la fermeture du site et le nombre $f(x)$ représente capacité production de smartphone au moment $x$.
Utiliser les résultats de la partie B afin de répondre aux questions suivantes:
\begin{enumerate}
\setcounter{enumi}{7}
\item Combien de smartphones pouvaient être produit à la fermeture de l'usine?
\item Pendant combien de temps la capacité de production de l'usine a réussi à se maintenir au dessus de \np{60000}?
\item Combien de smartphones ont pu être produit entre la prise de décision et la fermeture de l'usine?
\end{enumerate}
\end{exercise}
\begin{solution}
\begin{enumerate}
\item
\begin{tikzpicture}[yscale=1, xscale=0.1875]
\tkzInit[xmin=0,xmax=81,xstep=1,
ymin=0,ymax=126000,ystep=12000]
\tkzGrid
\tkzGrid[sub, subxstep=0.2, subystep=2400.0]
\tkzAxeXY[up space=0.5,right space=.2]
\tkzFct[domain = 0:80, line width=1pt]{6000*(x+20)*exp(-0.05*x)}
%M\tkzFct[domain = 0:80, line width=1pt, blue]{60000}
\end{tikzpicture}
\item Tracer la droite $y=60000$. C'est l'abscisse de l'intersection entre cette droite et la courbe
\item
\item
\end{enumerate}
\end{solution}
\end{document}
%%% Local Variables:
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%%% TeX-master: "master"
%%% End: