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                           CORRECTION PROBLEME BACCALAUTEAT ES National Juin 2000

 
Partie A:

1: Cm(q) = 0,8 + 4.(1 - 2q).e-2q donc la fonction dérivée de Cm est:

 

C'm(q) = -8.e-2q - 8.(1 - 2q)e-2q = 16.(-1 + q).e-2q

Comme la fonction (ex) est strictement positif sur IR, on en déduit que la dérivée de Cm est du signe de (-1 + q).
Comme (-1 + q) est positif pour q > 1, on peut alors dire la dérivée de C
m est positive sur [1 ; 6] et négative sur [0 ; 1].
Donc la fonction C
m est décroissante sur [0 ; 1] et croissante sur (1 ; 6]. De plus, cette fonction admet un minimum en 1 égal à Cm(1) = 8 - 4.e-2 = 0,25 à 10-2 près par défaut:

 

Tableau de variations de Cm
q 0   1   6  
Cq .      
      8-4e-2      

Comme cette fonction admet un minimum en 1 et que C
m(1) est > 0, on peut dire qur la fonction Cm est positive sur [0 ; 6].

2:
a: Simple calcul de dérivée: on a: g'(q) = 4e
-2q - 8q.e-2q = 4(1 - 2q)e-2q.
b: On remarque alors que Cm(q) = 0,8 + g'(q). Comme C
T est une primitive de Cm, car la dérivée de CT ets Cm, on en déduit que CT est de la forme;

 

CT(q) = 0,8q + g(q) + k , où k est une constante réelle.

On sait que CT(0) = 1 (hypothèse donnée par l'énoncé), on en déduit alors que:

 

CT(0) = g(0) + k = 1 , et comme g(0) = 0, on obtient k = 1.

La fonction CT est donc déterminée par:

 

Pour tout q appartenant à [0 ; 6] , CT(q) = 0,8q + 4q.e-2q + 1

3:
a: On a vu que C
m est positive sur [0 ; 6] et c'est la dérivée de CT, donc CT est croissante sur [0 ; 6].
b:

Courbe de CT avec la droite y = 1,8.q


Partie B:
1:
a: Voir figure précédente. C'est la droite d'équation (y = 1,8.q)

b: Le bénéfice est B(q) = 1,8.q - CT(q) = 1,8.q - (0,8.q + 4.q.e-2q + 1) = q - 1 - 4.q.e-2q

2: h(q) = 1,8 - Cm
a:On remarque que les variations de h sont inversées par rapport à celle ed C
m. Donc h est croissante sur [0 ; 1] et décroissante sur [1 ; 3].
b: h(0) = -3 <0 , h(1) >0 et h(6) >0, des variations de h et du fait que cette fonction est dérivable, on déduit que l'équation admet une et une seule solution
a et que cette solution appartient bien à [0 ; 1].

c: De là, on peut dire que h(q) est négatif sur [0 ; a ] et positif et [a ; 6].

3:
a: Il suffit de remarquer que la dérivée de B(q) est h(q). Donc, du signe de h(q) on en déduit les variations de B, à savoir:

  • B est décrossante sur [0 ; a],
  • B est croissante sur [a ; 6].

b: Si on prend
a = 0,28 , alors B(a) = -1,35 avec deux décimales exactes.
C'est le "bénéfice" minimal que peut faire l'usine, ou sa perte maximale!