Mathématiques : 2Bac SMA-SMB

Semestre 2 Devoir 1 Modèle 1

 

 

Professeur : Mr CHEDDADI Haitam

 

I- Exercice 1 

 

On considère dans ℤ2 l’équation : E 143x-195y=52.

  1. Déterminer le plus grand commun diviseur de 143 et 195, puis en déduire que l’équation E admet des solutions dans ℤ2.
  1. Sachant que -1;-1 est une solution particulière de l’équation E, résoudre dans ℤ2 l’équation E en précisant les étapes de la résolution.

Soit n un entier naturel non nul premier avec 5.

  1. Montrer que pour tout k de ℤ, on a : n4k≡1 5.

Soient x et y deux entiers naturels non nuls tel que x≡y 4.

  1. Montrer que pour tout n∈ℕ*, on a : nx≡ny 5.
  1. En déduire que pour tout n∈ℕ*, on a : nx≡ny 10.

Soient x et y deux entiers naturels tel que x,y est solution de l’équation E.

  1. Montrer que pour tout n∈ℕ*, les deux nombres nx et ny ont le même chiffre des unités dans l’écriture dans le système décimal.

 

II- Exercice 2

 

On considère la fonction G définie sur ℝ par : Gx=∫0x21+4t2dt

  1. Montrer que G est dérivable sur ℝ et calculer sa dérivée G'x
  1. Montrer que G est impaire
  1. Montrer que ∀t≥0 11+2t≤11+4t2
  1. Déduire limx→+∞Gx
  1. Montrer que ∀t≥1 1+4t2≥1+t2
  1. Déduire que ∀x>1 Gx≤G1-ln4+2lnx+1
  1. Étudier la branche infinie de la courbe CG au voisinage de +∞
  1. Montrer que G est bijective de ℝ vers ℝ

Soit F la réciproque de G.

  1. Montrer que F est dérivable sur ℝ et ∀x∈ℝ F'x=121+4F2x
  1. Montrer que F est deux fois dérivable sur ℝ et que F"x-Fx=0
  1. Calculer F'0 et F0, puis déterminer Fx et Gx en fonction de x

 

III- Exercice 3 

 

Pour tout entier naturel n≥2, on définie la fonction fn sur ]1,+∞[ par fnx=lnx-1+Pnx avec Pnx=∑k=1nxkk

  1. Étudier le sens de variation de Pn sur ]1,+∞[
  1. Étudier le signe de fn+1x-fnx sur ]1,+∞[
  1. Montrer que ∀x∈]1,+∞[ f'nx=xnx-1, et donner le tableau de variation de fn
  1. Montrer que l’équation fnx=0 admet une seul solution bn
  1. Montrer que la suite bnn est décroissante et qu’elle est convergente
  1. Tracer la courbe C2, on donne 1<b2<1,2

Soit p un entier de ℕ*.

  1. Montrer que ∀p∈ℕ* ∫pp+11xdx≤1p
  1. Montrer que ∀n≥2 lnn+1≤Pn1
  1. Déduire que ∀n≥2 fn1+1n+1>0, puis montrer que limn→+∞bn=1
  1. Étudier le sens de variation de f'n+1 sur l’intervalle ]1,1+1n+1[
  1. En utilisant le théorème des accroissements finies à fn+1 sur bn+1,bn, montrer que :

bn+1-1≤n+1bn-bn+1≤bn-1

  1. Déduire un encadrement du nombre b3