SUJET OFFICIEL · 26-MATSPEGEG11

Épreuve anticipée de mathématiques 2026 — Centres étrangers — spécialité

Le QCM et les trois exercices sont réunis dans l’ordre du sujet original.

Durée officielle
2 h
Barème
20 points
Calculatrice
Interdite
Parcours
Spécialité maths

L’épreuve comporte une première partie d’automatismes sur 6 points et une deuxième partie sur 14 points. Les corrections proposées ne sont pas des corrigés officiels.

MODE DE TRAVAIL

Vue complète du sujet

Temps restant

Première partie — Automatismes — QCM

Pour cette partie, aucune justification n’est demandée et une seule réponse est possible par question. Une réponse fausse ou l’absence de réponse n’enlève aucun point.

Répondez aux 8 questions sans calculatrice. Le chronomètre démarre uniquement lorsque vous lancez le quiz.

Questions
8
Temps indicatif
8 min
Barème
6 points

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Afficher le QCM sous forme de sujet
  1. Question 1. Soient AA et BB deux événements. À partir de l’arbre pondéré ci-dessous, P(Aˉ∩B)P(\bar A\cap B) est égale à :

    Arbre de probabilitésLes premières branches conduisent aux événements A et contraire de A, avec les probabilités 0,4 et 0,6. Chaque branche se divise ensuite entre B et son événement contraire.0,20,80,70,30,40,6BBBBAA
    1. 1,31{,}3
    2. 0,420{,}42
    3. 0,70{,}7
    4. 0,180{,}18
  2. Question 2. Dans un lycée, 150 élèves de première générale suivent la spécialité mathématiques, ce qui représente 35\frac35 de l’ensemble des élèves de première générale. Le nombre d’élèves de première générale dans ce lycée est :

    1. 90
    2. 200
    3. 250
    4. 300
  3. Question 3. On considère A=13A=\frac{1}{3} et B=56B=\frac{5}{6}. Le nombre AB+1\frac{A}{B}+1 est égal à :

    1. 75\frac{7}{5}
    2. 35\frac{3}{5}
    3. 2318\frac{23}{18}
    4. 73\frac{7}{3}
  4. Question 4. Dans un repère orthonormé, quelle représentation correspond à la droite y=13x+1y=\frac{1}{3}x+1 ?

    Quatre représentations de droites proposéesABCD
    1. Droite A
    2. Droite B
    3. Droite C
    4. Droite D
  5. Question 5. La forme développée de (x3−1)2(x^3-1)^2 est :

    1. x6−1x^6-1
    2. x6−2x3+1x^6-2x^3+1
    3. x5−2x3+1x^5-2x^3+1
    4. x6+2x3−1x^6+2x^3-1
  6. Question 6. L’évolution globale correspondant à une hausse de 20 % puis une baisse de 50 %, est une baisse de :

    1. 10 %
    2. 30 %
    3. 40 %
    4. 60 %
  7. Question 7. Une classe compte 25 élèves. Parmi les élèves de 16 ans ou moins, 8 suivent la spécialité mathématiques et 7 ne la suivent pas. Parmi les plus de 16 ans, 4 ne la suivent pas. Quelle est la probabilité qu’un élève suive la spécialité sachant qu’il a plus de 16 ans ?

    1. 37\frac{3}{7}
    2. 625\frac{6}{25}
    3. 66
    4. 35\frac{3}{5}
  8. Question 8. Soient xx et yy deux réels strictement positifs tels que x=52+yx=\frac5{2+y}. On peut affirmer que :

    1. y=102x−5y=\frac{10}{2x-5}
    2. y=52+xy=\frac5{2+x}
    3. y=5−2xy=5-2x
    4. y=5x−2y=\frac5x-2
Voir les réponses du QCM
  1. Question 1 : 0,420{,}42
  2. Question 2 : 250
  3. Question 3 : 75\frac{7}{5}
  4. Question 4 : Droite C
  5. Question 5 : x6−2x3+1x^6-2x^3+1
  6. Question 6 : 40 %
  7. Question 7 : 35\frac{3}{5}
  8. Question 8 : y=5x−2y=\frac5x-2

DEUXIÈME PARTIE · EXERCICE 1

Croissance d’un mûrier platane

5 points
30 min conseillées

Énoncé

Un maire souhaite végétaliser sa ville. Pour cela, il décide de planter des mûriers platanes dans les différents parcs. Ces arbres sont réputés pour leurs qualités d’ombrage et de résistance à la sécheresse.

Partie A

Au moment de la plantation, un mûrier platane mesure 1 mètre. On suppose que, chaque année, la hauteur de l’arbre augmente de 40 cm.

Pour tout entier naturel nn, on note unu_n la hauteur de l’arbre, en mètres, nn années après sa plantation. Ainsi, u0=1u_0=1.

  1. a. Calculer u1u_1.

    b. Quelle sera la hauteur de l’arbre deux années après sa plantation ?

  2. Quelle est la nature de la suite (un)(u_n) ? Justifier.

  3. Pour tout entier naturel nn, exprimer unu_n en fonction de nn.

  4. Au bout de combien d’années le mûrier atteindra-t-il 9 mètres de haut ?

Partie B

Au moment de la plantation, l’arbre possède un tronc et deux branches. Un an après la plantation, on observe 4 nouvelles branches. Deux ans après la plantation, on observe 8 nouvelles branches. Chaque année, le nombre de nouvelles branches double comme représenté sur le schéma ci-dessous.

Développement des branches pendant les deux premières annéesÀ la plantation, deux branches partent du tronc. La génération suivante comporte quatre nouvelles branches, puis la suivante en comporte huit.année 02 branchesannée 14 nouvelles branchesannée 28 nouvelles branches

Pour tout entier naturel nn, on note vnv_n le nombre de nouvelles branches nn années après la plantation. À la plantation, l’arbre possède 2 branches, ainsi on pose v0=2v_0=2.

  1. Quelle est la nature de la suite (vn)(v_n) ? Justifier.

  2. a. Un an après la plantation, l’arbre a produit 4 nouvelles branches. Il possède alors un nombre total de branches égal à 6. Montrer que, trois ans après sa plantation, l’arbre possède un nombre total de branches égal à 30.

    b. On donne le programme ci-dessous écrit en langage Python :

v = 2
total = 2
for i in range(10):
    v = 2 * v
    total = total + v
print(total)

for i in range(n) permet de répéter nn fois un ensemble d’instructions. La valeur affichée par ce programme est 4 094. Dans le contexte de l’exercice, que représente cette valeur ?

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Cette correction est proposée par le site. Elle ne constitue pas un corrigé officiel du ministère.

Partie A — Modéliser la hauteur

  1. Comme 40 cm correspondent à 0,40{,}4 m :

    u1=1+0,4=1,4.u_1=1+0{,}4=1{,}4.

    Deux années après la plantation :

    u2=1+2×0,4=1,8.u_2=1+2\times0{,}4=1{,}8.

    L’arbre mesure donc 1,8 mètre.

  2. D’une année à la suivante, on ajoute toujours 0,40{,}4 :

    un+1=un+0,4.u_{n+1}=u_n+0{,}4.

    La suite (un)(u_n) est donc arithmétique, de premier terme u0=1u_0=1 et de raison 0,40{,}4.

  3. Pour une suite arithmétique de premier terme u0u_0 et de raison rr, un=u0+nru_n=u_0+nr. Ici :

    un=1+0,4n.\boxed{u_n=1+0{,}4n}.
  4. On cherche le premier entier nn pour lequel un=9u_n=9 :

    1+0,4n=9  ⟺  0,4n=8  ⟺  n=20.1+0{,}4n=9 \iff 0{,}4n=8 \iff n=20.

    Le mûrier atteindra 9 mètres au bout de 20 ans.

Partie B — Modéliser les branches

  1. Le nombre de nouvelles branches est multiplié par 2 chaque année :

    vn+1=2vn.v_{n+1}=2v_n.

    La suite (vn)(v_n) est donc géométrique, de premier terme v0=2v_0=2 et de raison 22. On a en particulier vn=2×2n=2n+1v_n=2\times2^n=2^{n+1}.

  2. a. Trois ans après la plantation, le nombre total de branches est la somme des branches présentes à la plantation et des nouvelles branches des années 1, 2 et 3 :

    v0+v1+v2+v3=2+4+8+16=30.v_0+v_1+v_2+v_3=2+4+8+16=30.

    L’arbre possède donc bien 30 branches au total.

    b. La boucle est répétée 10 fois. À chaque passage, v devient le nombre de nouvelles branches de l’année suivante, puis ce nombre est ajouté à total.

    La valeur 4 094 représente donc le nombre total de branches possédées par l’arbre dix ans après sa plantation :

    2+4+8+⋯+211=4 094.2+4+8+\cdots+2^{11}=4\,094.

DEUXIÈME PARTIE · EXERCICE 2

Calculer un angle dans un repère

3 points
20 min conseillées

Énoncé

On se place dans le plan muni d’un repère orthonormé. On considère les points A(−1;5)A(-1;5), B(3;5)B(3;5) et C(4;0)C(4;0).

  1. a. Calculer les coordonnées des vecteurs AB→\overrightarrow{AB} et AC→\overrightarrow{AC}.

    b. En déduire la valeur du produit scalaire AB→⋅AC→\overrightarrow{AB}\cdot\overrightarrow{AC}.

  2. a. Montrer que AC=52AC=5\sqrt2. On admet que AB=4AB=4.

    b. Écrire l’expression permettant de calculer le produit scalaire AB→⋅AC→\overrightarrow{AB}\cdot\overrightarrow{AC} en fonction de l’angle BAC^\widehat{BAC}.

    c. En déduire une mesure, en radian, de l’angle BAC^\widehat{BAC}.

Aide aux calculs :

12=22et550=22.\frac{1}{\sqrt2}=\frac{\sqrt2}{2} \qquad\text{et}\qquad \frac{5}{\sqrt{50}}=\frac{\sqrt2}{2}.
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Cette correction est proposée par le site. Elle ne constitue pas un corrigé officiel du ministère.

1. Coordonnées et produit scalaire

a. On soustrait les coordonnées du point de départ à celles du point d’arrivée :

AB→=(3−(−1)5−5)=(40),\overrightarrow{AB} =\begin{pmatrix}3-(-1)\\5-5\end{pmatrix} =\begin{pmatrix}4\\0\end{pmatrix},

et

AC→=(4−(−1)0−5)=(5−5).\overrightarrow{AC} =\begin{pmatrix}4-(-1)\\0-5\end{pmatrix} =\begin{pmatrix}5\\-5\end{pmatrix}.

b. Avec les coordonnées obtenues :

AB→⋅AC→=4×5+0×(−5)=20.\overrightarrow{AB}\cdot\overrightarrow{AC} =4\times5+0\times(-5) =20.

2. Longueur et angle

a. Dans un repère orthonormé :

AC=(4−(−1))2+(0−5)2=52+(−5)2=50=52.AC=\sqrt{(4-(-1))^2+(0-5)^2} =\sqrt{5^2+(-5)^2} =\sqrt{50} =5\sqrt2.

b. L’expression géométrique du produit scalaire est :

AB→⋅AC→=AB×AC×cos⁡(BAC^).\overrightarrow{AB}\cdot\overrightarrow{AC} =AB\times AC\times\cos\left(\widehat{BAC}\right).

Dans cette situation :

20=4×52×cos⁡(BAC^).20=4\times5\sqrt2\times\cos\left(\widehat{BAC}\right).

c. On isole le cosinus :

cos⁡(BAC^)=20202=12=22.\cos\left(\widehat{BAC}\right) =\frac{20}{20\sqrt2} =\frac1{\sqrt2} =\frac{\sqrt2}{2}.

L’angle est compris entre 00 et π\pi. Or cos⁡(π4)=22\cos\left(\dfrac\pi4\right)=\dfrac{\sqrt2}{2}. Ainsi :

BAC^=π4.\boxed{\widehat{BAC}=\frac\pi4}.

DEUXIÈME PARTIE · EXERCICE 3

Étudier une fonction rationnelle

6 points
35 min conseillées

Énoncé

Soit ff une fonction définie sur ]0;+∞[]0; +\infty[. On a tracé dans le repère ci-dessous la courbe Cf\mathcal C_f représentative de la fonction ff et la droite TAT_A tangente à la courbe Cf\mathcal C_f au point AA de coordonnées (1;20)(1;20). La droite TAT_A passe par le point BB de coordonnées (3;10)(3;10).

Courbe de la fonction et tangente au point ALa courbe de la fonction f passe par le point A de coordonnées 1 et 20. Sa tangente en A passe aussi par le point B de coordonnées 3 et 10. Ces deux points permettent de calculer graphiquement la pente de la tangente.
  1. a. Donner f(1)f(1).

    b. Déterminer la valeur de f′(1)f'(1).

    c. Justifier que l’équation réduite de la tangente TAT_A à Cf\mathcal C_f au point AA est y=−5x+25y=-5x+25.

Pour la suite de l’exercice, la fonction ff est définie sur ]0;+∞[]0;+\infty[ par

f(x)=4x2+7x+9x.f(x)=\frac{4x^2+7x+9}{x}.

On admet que ff est dérivable sur cet intervalle.

  1. a. Démontrer que, pour tout x∈]0;+∞[x\in]0;+\infty[,

    f′(x)=(2x−3)(2x+3)x2.f'(x)=\frac{(2x-3)(2x+3)}{x^2}.

    b. Étudier le signe de f′(x)f'(x) sur ]0;+∞[]0;+\infty[.

    c. En déduire les variations de la fonction ff sur ]0;+∞[]0;+\infty[.

  2. Existe-t-il une tangente à Cf\mathcal C_f parallèle à la droite d’équation y=3x+5y=3x+5 ? Justifier votre réponse.

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Cette correction est proposée par le site. Elle ne constitue pas un corrigé officiel du ministère.

1. Exploiter le graphique

a. Le point A(1;20)A(1;20) appartient à Cf\mathcal C_f. Son ordonnée est donc l’image de 11 :

f(1)=20.f(1)=20.

b. Le nombre dérivé f′(1)f'(1) est le coefficient directeur de la tangente TAT_A. Puisque cette droite passe par AA et BB :

f′(1)=yB−yAxB−xA=10−203−1=−5.f'(1)=\frac{y_B-y_A}{x_B-x_A} =\frac{10-20}{3-1} =-5.

c. Une droite de coefficient directeur −5-5 passant par A(1;20)A(1;20) vérifie :

y−20=−5(x−1).y-20=-5(x-1).

En développant, on obtient bien y=−5x+25\boxed{y=-5x+25}.

2. Étudier les variations

a. Posons u(x)=4x2+7x+9u(x)=4x^2+7x+9 et v(x)=xv(x)=x. Alors u′(x)=8x+7u'(x)=8x+7 et v′(x)=1v'(x)=1. La formule de dérivation d’un quotient donne :

f′(x)=u′(x)v(x)−u(x)v′(x)v(x)2=(8x+7)x−(4x2+7x+9)x2=4x2−9x2=(2x−3)(2x+3)x2.\begin{aligned} f'(x) &=\frac{u'(x)v(x)-u(x)v'(x)}{v(x)^2}\\ &=\frac{(8x+7)x-(4x^2+7x+9)}{x^2}\\ &=\frac{4x^2-9}{x^2}\\ &=\frac{(2x-3)(2x+3)}{x^2}. \end{aligned}

b. Sur ]0;+∞[]0;+\infty[, les facteurs x2x^2 et 2x+32x+3 sont strictement positifs. Le signe de f′(x)f'(x) est donc celui de 2x−32x-3 :

  • f′(x)<0f'(x)<0 lorsque 0<x<320<x<\dfrac32 ;
  • f′(32)=0f'\left(\dfrac32\right)=0 ;
  • f′(x)>0f'(x)>0 lorsque x>32x>\dfrac32.

c. La fonction est décroissante sur ]0;32]]0;\dfrac32], puis croissante sur [32;+∞[[\dfrac32;+\infty[. Sa valeur minimale est :

f(32)=4×(32)2+7×32+932=19.f\left(\frac32\right) =\frac{4\times\left(\frac32\right)^2+7\times\frac32+9}{\frac32} =19.
xx0032\frac32+∞+\infty
Signe de f′(x)f'(x)−0+
Variations de ff↘1919↗

3. Chercher une tangente parallèle

La droite y=3x+5y=3x+5 a pour coefficient directeur 33. Une tangente à Cf\mathcal C_f lui est parallèle si son coefficient directeur vaut aussi 33. Il faut résoudre f′(x)=3f'(x)=3 :

4x2−9x2=3  ⟺  4x2−9=3x2  ⟺  x2=9.\frac{4x^2-9}{x^2}=3 \iff 4x^2-9=3x^2 \iff x^2=9.

Les solutions de x2=9x^2=9 sont −3-3 et 33, mais le domaine étudié est ]0;+∞[]0;+\infty[. Seule x=3x=3 convient. Il existe donc une tangente parallèle à la droite donnée au point d’abscisse 33. Comme f(3)=22f(3)=22, ce point est (3;22)(3;22).