\documentclass[a4paper,10pt]{article} \usepackage{tasks} \usepackage{myXsim} \title{DM 2 -- AIT BEN SAID Loubna} \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 $I = [0~;~64]$ par: \[f(x) = \np{3000}(x + 16)\text{e}^{- 0.0625x}.\] \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 $f(x) = \np{24000}$. \item Donner un encadrement de la quantité \[ \int_{2}^{32} f(x) \; dx \] 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 $\intFF{0}{64}$. Démontrer que pour tout $x$ de $\intFF{0}{20}$ , $f'(x) = - 187.5000x\text{e}^{-0.0625x}$. \item En déduire le sens de variation de $f$ et dresser son tableau des variations sur l'intervalle $\intFF{0}{64}$. Si nécessaire, arrondir à l'unité les valeurs présentes dans le tableau. \item Démontrer que l'équation $f(x) = \np{24000}$ admet une unique solution $\alpha$ sur $\intFF{0}{64}$, 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 $\intFF{0}{64}$. Démontrer que pour tout $x$ de $\intFF{0}{20}$ , $f''(x) = (11.71875000x-187.5000)\text{e}^{-0.0625x}$. \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 $(64, f(64))$. 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 $\displaystyle \int_0^{64} g(x)\; dx$ \item Avec la calculatrice, calculer une valeur approchée de $\displaystyle\int_{0}^{64} f(x) \; dx$ \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 64 mois. La fonction capacité de production de cette usine est modélisée sur l'intervalle $\intFF{0}{64}$ 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{24000}? \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=0.234375] \tkzInit[xmin=0,xmax=65,xstep=1, ymin=0,ymax=51000,ystep=5000] \tkzGrid \tkzGrid[sub, subxstep=0.2, subystep=1000.0] \tkzAxeXY[up space=0.5,right space=.2] \tkzFct[domain = 0:64, line width=1pt]{3000*(x+16)*exp(-0.0625*x)} %M\tkzFct[domain = 0:64, line width=1pt, blue]{24000} \end{tikzpicture} \item Tracer la droite $y=24000$. C'est l'abscisse de l'intersection entre cette droite et la courbe \item \item \end{enumerate} \end{solution} \end{document} %%% Local Variables: %%% mode: latex %%% TeX-master: "master" %%% End: