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Corrigé Bac S Amérique du Nord 2018 : Maths Sujet et Correction

Introduction à l'épreuve et au sujet

Ce document présente le corrigé complet de l'épreuve de mathématiques du baccalauréat scientifique (S) qui s'est déroulée en Amérique du Nord le 29 mai 2018. Ce sujet s'adresse aux élèves de terminale scientifique préparant leurs examens et souhaitant s'entraîner sur des exercices rigoureux et conformes aux programmes officiels de l'époque.

Le document aborde quatre exercices principaux couvrant des thématiques variées telles que l'analyse de fonctions, les probabilités continues et discrètes, la géométrie dans l'espace ainsi que l'étude de suites numériques. Chaque exercice est décortiqué pas à pas pour fournir les méthodes de résolution attendues par les correcteurs.

Structure et analyse des exercices

L'épreuve est divisée en plusieurs parties indépendantes ou structurées autour de grands thèmes mathématiques. Le premier exercice s'intéresse à des modélisations probabilistes et à l'utilisation de lois continues, notamment la loi exponentielle et la loi normale, à travers des cas concrets liés à la durée de présence de clients dans un supermarché ou à des temps d'attente. On y manipule des calculs d'espérance, des intégrales et des probabilités conditionnelles à l'aide d'arbres pondérés.

Un autre exercice majeur est consacré à l'étude d'une fonction comportant un paramètre réel, pour laquelle il s'agit d'analyser la dérivée, les variations, et de déterminer un maximum selon les valeurs de ce paramètre. Les notions de convexité, de limites et l'application du théorème des valeurs intermédiaires y sont largement sollicitées pour encadrer des solutions.

La géométrie dans l'espace occupe également une place centrale dans ce sujet. Les candidats sont amenés à travailler dans un repère orthonormé pour étudier des positions relatives de droites, calculer des distances minimales entre des droites non coplanaires et caractériser des plans ou des produits scalaires.

Enfin, le dernier exercice propose deux approches distinctes selon les options suivies par les candidats : l'une orientée vers la modélisation à l'aide d'une suite et de tableurs, et l'autre, réservée aux candidats ayant suivi l'enseignement de spécialité, portant sur les matrices, les relations de récurrence vectorielles et l'étude du comportement à l'infini de suites matricielles.

Conseils pour l'utilisation de ce corrigé

Ce document rédigé constitue un support de travail idéal pour progresser en mathématiques. Il est conseillé de chercher les exercices par soi-même avant de consulter la correction détaillée. Cela permet d'identifier ses points de blocage, qu'il s'agisse de la manipulation algébrique, du calcul de limites ou de la traduction d'énoncés textuels en langages mathématiques formels.

L'analyse rigoureuse des rédactions proposées dans ce corrigé aide à comprendre comment structurer une démonstration mathématique, notamment dans les questions de géométrie dans l'espace ou lors des résolutions d'équations par récurrence.

Questions fréquentes

À quel niveau d'études s'adresse ce sujet ?

Ce sujet est destiné aux élèves de terminale scientifique (S) du système éducatif français, dans le cadre de la session de mai 2018 pour la zone Amérique du Nord.

Quels sont les principaux chapitres de mathématiques évalués ?

Le sujet évalue l'analyse (fonctions, exponentielle, logarithme, intégrales), les probabilités (loi normale, loi exponentielle, loi binomiale), la géométrie dans l'espace et l'étude des suites numériques ou matricielles.

Le sujet comporte-t-il des questions de spécialité ?

Oui, le dernier exercice propose une distinction entre les candidats ayant suivi l'enseignement obligatoire et ceux ayant suivi l'enseignement de spécialité, avec une partie dédiée aux matrices et aux suites de matrices.

Testez vos connaissances

Question 1

Quelle loi de probabilité est utilisée pour modéliser le temps d'attente aux caisses automatiques dans la partie C de l'exercice 1 ?

  1. La loi normale centrée réduite
  2. La loi exponentielle
  3. La loi binomiale
  4. La loi uniforme

Réponse correcte : La loi exponentielle

Explication : Le texte indique explicitement que la variable aléatoire du temps d'attente suit la loi exponentielle de paramètre 0,2 min^-1.

Question 2

Dans l'exercice 2, comment détermine-t-on les variations de la fonction f définie sur l'intervalle [0 ; 1[ ?

  1. En étudiant uniquement la limite en 1
  2. En étudiant le signe de sa fonction dérivée f'
  3. En calculant la valeur de f en 0
  4. En traçant la courbe sur calculatrice sans calcul

Réponse correcte : En étudiant le signe de sa fonction dérivée f'

Explication : Puisque la fonction f est dérivable, l'étude du signe de sa dérivée permet de déterminer directement les intervalles de croissance et de décroissance.

Question 3

Quelle est la nature du repère de l'espace utilisé dans l'exercice 3 pour calculer des distances et des produits scalaires ?

  1. Un repère quelconque
  2. Un repère orthonormé
  3. Un repère orthogonal non normé
  4. Un repère plan

Réponse correcte : Un repère orthonormé

Explication : Le texte précise que le repère de l'espace est orthonormé, ce qui autorise l'utilisation des coordonnées pour calculer des longueurs et des produits scalaires.





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