Devoirs Libres – Semestre 2 – Tronc Commun

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Devoir Modèle 1

Semestre 2 – Tronc Commun

Nom et Prénom : …………………………………………………… Classe : …………
Exercice 1

Le plan (P) étant muni d’un repère \( (O, \vec{i}, \vec{j}) \).

  1. Les points \( A(6,3) \), B (1,1) et C(-4,-2) sont-ils alignés ? (justifier).
  2. On considère la droite (D) d’équation cartésienne: \( 2x-3y+1=0 \). Donner une représentation paramétrique de la droite (D).
  3. On considère les deux droites: \( (D_m): (2m-1)x-3my-2=0 \) (\( m \in \mathbb{R} \)) et \( (D’): x-3y+2=0 \). Déterminer m pour que les droites \( (D_m) \) et (D’) soient parallèles.
  4. Déterminer le réel k pour que 2 soit une racine du polynôme: \( P(x)=3x^{3}-6x^{2}+(2+3k)x-2k \).
  5. Déterminer les réels a, b et c tels que : \( x^{3}+2x^{2}-4x+1=(x-1)(ax^{2}+bx+c) \).

Exercice 2

On considère le polynôme: \( P(x)=-x^{3}+2x^{2}+5x-6 \).

  1. Montrer que le polynôme \( P(x) \) est divisible par \( x+2 \).
  2. Déterminer le polynôme Q(x) tel que: \( P(x)=(x+2)Q(x) \).
    1. Montrer que 1 est une racine du polynôme \( Q(x) \).
    2. En déduire que: \( Q(x)=(x-1)(3-x) \).
  3. On suppose que \( \frac{3}{2}
  4. Montrer que: \( \frac{1}{4}
  5. En déduire que \( \frac{5}{4} \) est une valeur approchée de \( Q(x) \) à la précision 1.
  • Résoudre dans \( \mathbb{R} \) l’équation: \( P(|x|)=0 \).
  • Exercice 3

    Le plan (P) étant muni d’un repère \( (O, \vec{i}, \vec{j}) \). On considère les points \( A(1,1) \), \( B(2,-1) \) et le vecteur \( \vec{u}(1,1) \).

    1. Déterminer une équation cartésienne de la droite (D) passant par A et de vecteur directeur \( \vec{u} \).
    2. Soit la droite \( (\Delta) \) de représentation paramétrique : \( \begin{cases}x=t\\ y=-3+t\end{cases} (t\in \mathbb{R}) \). Montrer que les droites (D) et \( (\Delta) \) sont parallèles.
    3. Soit \( (D’) \) la droite d’équation cartésienne: \( x-4y+3=0 \). Montrer que \( (D’) \) et \( (\Delta) \) sont sécantes en un point C dont on déterminera les coordonnées.
      1. Déterminer les coordonnées du point E tel que ABCE soit un parallélogramme.
      2. Vérifier que le point E appartient à la droite (D).

    Exercice 4

    ABC est un triangle, R et S deux points tels que: \( \vec{BR}=2\vec{BC}+\vec{AB} \) et \( \vec{AS}=2\vec{AC}-3\vec{AB} \). On munit le plan du repère \( (A, \vec{AB}, \vec{AC}) \).

    1. Déterminer les coordonnées de R et S.
    2. Montrer que les droites (AB) et (RS) sont parallèles.

    Devoir Modèle 2

    Semestre 2 – Tronc Commun

    Nom et Prénom : …………………………………………………… Classe : …………
    Exercice 1
    Questions indépendantes
    1. Simplifier: \( A(x)=\cos(\frac{17\pi}{2}-x)-\sin(x+3\pi)+\cos(\frac{3\pi}{2}-x)-\sin(13\pi-x) \)
    2. Simplifier: \( B(x)=\frac{(\sin(x))^{2}-(\sin(x))^{4}}{(\cos(x))^{2}-(\cos(x))^{4}} \)
    3. Montrer que: \( \cos^{2}(\frac{\pi}{5})+\cos^{2}(\frac{3\pi}{10})=1 \)
    4. ABC un triangle isocèle de sommet A tel que : \( (\vec{BA};\vec{BC})\equiv\frac{\pi}{5}[2\pi] \). Déterminer la mesure principale de l’angle orienté \( (\vec{AC};\vec{CB}) \).
    5. Soit x un réel tel que \( \cos(x)\ne0 \).
      1. Montrer que : \( \sin^{2}(x)=\frac{\tan^{2}(x)}{1+\tan^{2}(x)} \)
      2. Calculer \( \sin(x) \) puis \( \cos(x) \) sachant que : \( \tan(x)=\frac{1}{3} \) et \( -\pi

    Exercice 2

    Soit (U) un cercle trigonométrique associé à un repère orthonormé \( (\mathcal{O};\vec{OA};\vec{\mathcal{OB}}) \), on considère les points E et F d’abscisse curviligne réceptive \( (-\frac{152\pi}{3}) \) et \( (\frac{460\pi}{6}) \).

    1. Déterminer l’abscisse curviligne principale de chacun des points E et F puis les représenter sur (U).
    2. Déterminer l’abscisse curviligne principale de chacun des angles orientés \( (\vec{OE};\vec{OF}) \) puis \( (\vec{AE};\vec{AF}) \).
    3. Montrer que la droite (OA) est une médiatrice du segment \( [EF] \) et déduire la nature du triangle AEF.

    Exercice 3
    1. Recopier et compléter le tableau suivant d’une série statistique de 50 élèves qui prêtent des livres de la librairie scolaire durant une année scolaire:
      Nombre des livres \( x_{i} \)Nombre des élèves \( n_{i} \)La fréquence \( f_{i} \)Le pourcentage \( p_{i} \)
      212
      340%
      57
      70,02
      103
      Total
    2. Déterminer le mode et la médiane M de cette série statistique.
    3. Calculer la moyenne arithmétique m de cette série statistique.
    4. Quel est le pourcentage des élèves qui prêtent au moins 4 livres?
    5. Calculer la variance V de cette série statistique.

    Exercice 4
    1. Résoudre dans \( \mathbb{R} \) l’équation: \( 2\sin(x)-\sqrt{3}=0 \).
    2. Résoudre dans \( [-\pi;\pi] \) l’équation: \( 2\sin(2x)-\sqrt{3}=0 \) et représenter les solutions sur le cercle trigonométrique (U).
    3. Résoudre dans \( [-\pi;\pi] \) l’inéquation: \( 2\cos(x)-\sqrt{3}\le0 \).
    4. Résoudre dans \( [0; 2\pi] \) l’inéquation: \( \sqrt{3}\tan(x)+3>0 \).

    Devoir Modèle 3

    Semestre 2 – Tronc Commun

    Nom et Prénom : …………………………………………………… Classe : …………
    Exercice 1

    Dans un cercle trigonométrique associé à un repère orthonormé direct \( (O, \vec{i}, \vec{j}) \), on considère deux points A et B d’abscisses curvilignes respectives \( \frac{267\pi}{6} \) et \( \frac{-236\pi}{3} \).

    1. Déterminer l’abscisse curviligne principale de chacun des points A et B, puis les représenter sur le cercle trigonométrique.
    2. Déterminer l’abscisse curviligne principale de l’angle \( (\vec{OA}, \vec{OB}) \) puis déterminer le couple des coordonnées de chacun des points A et B dans le repère \( (O, \vec{i}, \vec{j}) \).
    3. Calculer \( \cos(x) \) sachant que \( \tan(x)=\frac{1}{3} \) et \( 5\pi

    Exercice 2

    Soit \( x\in[0;\frac{\pi}{2}] \), on considère l’expression suivante: \( E=\cos^{2}(x)+\sin(3\pi-x)\sin(4\pi+x)+2\cos(\frac{5\pi}{2}+x)\cos(x) \).

    1. Montrer que : \( E=1-2\sin(x)\cos(x) \).
    2. Calculer E pour \( x=\frac{\pi}{4} \).
    3. Montrer que : \( E=1-\frac{2\tan(x)}{1+\tan^{2}(x)} \).

    Exercice 3

    Un enseignant rend les copies d’un devoir aux quinze élèves de sa classe. La liste des notes obtenues est la suivante: 18-15-7-6-18-14-7-15-15-6-15-14-6-15 et 6.

    1. Dresser le tableau des effectifs et des effectifs cumulés.
    2. Déterminer le mode et la médiane M de cette série.
    3. Calculer la moyenne arithmétique de cette classe.
    4. Calculer la variance V de cette classe.
    5. Calculer l’écart-moyen e de cette classe.
    6. Calculer la fréquence f et le pourcentage p des élèves qui n’ont pas de moyenne.

    Exercice 4

    Soit \( x\in\mathbb{R} \), on considère l’expression suivante : \( f(x)=4\cos^{2}(x)+2\sin^{2}(x)-5\cos(x) \).

    1. Calculer \( f(0) \), \( f(\pi) \) et \( f(\frac{2015\pi}{3}) \).
    2. Montrer que: pour tout \( x\in\mathbb{R} \), \( f(x)=(2\cos(x)-1)(\cos(x)-2) \).
    3. Résoudre dans \( \mathbb{R} \), puis dans \( ]0;2\pi] \) l’équation : \( f(x)=0 \).
    4. Résoudre dans \( ]-\pi;\pi] \) l’inéquation: \( 2\cos(x)-1\le0 \). (la construction est obligatoire)

    Devoir Modèle 4

    Semestre 2 – Tronc Commun

    Nom et Prénom : …………………………………………………… Classe : …………
    Exercice 1
    Questions indépendantes
    1. Ecrire la forme canonique du trinôme : \( f(x)=3x^{2}-\sqrt{2}x+\frac{1}{4} \).
    2. Trouver deux réels sachant que leur somme est 5 et leur produit est 84.
    3. Résoudre dans \( \mathbb{R}^{2} \) le système \( \begin{cases} 5x-3y=1 \\ 7x+2y=20 \end{cases} \). En déduire les solutions du système \( \begin{cases} 5\sqrt{x}-3|y-1|=1 \\ 7\sqrt{x}+2|y-1|=20 \end{cases} \).
    4. Donner une équation cartésienne de la droite (D) définie par: \( \begin{cases} x=-3+2k \\ y=2-3k \end{cases} \).
    5. Déterminer les valeurs du paramètre réel m tels que les vecteurs \( \vec{u}(2m-3,-2) \) et \( \vec{v}(4,2m+3) \) soient colinéaires.
    6. Résoudre dans \( \mathbb{R} \) l’inéquation: \( \frac{2x-1}{x-1}<\frac{3}{x+1} \).

    Exercice 2

    Le plan est rapporté à un repère orthonormé \( (O,\vec{i},\vec{j}) \). On considère les points \( A(1,3) \), \( B(3,5) \) et \( C(5,3) \).

    1. Montrer que les points A, B et C sont non alignés.
    2. Montrer que \( x-y-2=0 \) est une équation cartésienne de la droite (D) passante par le point C et parallèle à la droite (AB).
    3. Déterminer une représentation paramétrique de la droite (\( \Delta \)) passante par le point A et dirigée par le vecteur \( \vec{BC} \).
      1. Montrer que les droites (D) et (\( \Delta \)) se coupent en un point I.
      2. Déterminer les coordonnées du point I.
    4. Soit (L) la droite d’équation : \( mx-(m-3)y+2=0 \), où \( m \in \mathbb{R} \). Déterminer m pour que les droites (L) et (D) soient perpendiculaires.

    Exercice 3

    On considère le polynôme: \( P(x)=2x^{3}-x^{2}-7x+6 \).

      1. Vérifier que (-2) est une racine de \( P(x) \).
      2. Trouver le polynôme \( Q(x) \) tel que \( P(x)=(x-1)Q(x) \).
    1. Résoudre dans \( \mathbb{R} \) l’équation: \( 2x^{2}-5x+3=0 \), puis résoudre l’équation: \( P(x)=0 \).
      1. Résoudre dans \( \mathbb{R} \) l’inéquation: \( P(x)\le0 \).
      2. En déduire les solutions de l’inéquation: \( 2(3x-5)^{3}-7(3x-5)\le(3x-5)^{2}-6 \).