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Leçon 40 — Consolidation annuelle : atelier intégrateur Année 1

Atelier final de l'Année 1. Problèmes combinant fonctions, trigonométrie, géométrie analytique, vecteurs, matrices, combinatoire et probabilité.

Used in: Capstone 1ère année Lycée · Equiv. Math I+II japonais révision · Equiv. Abitur-Vorbereitung allemand

ΔfΔx=f(b)f(a)ba\frac{\Delta f}{\Delta x} = \frac{f(b) - f(a)}{b - a}
Choose your door

Rigorous notation, full derivation, hypotheses

Synthèse axiomatique de l'Année 1

Les quatre piliers

L'Année 1 a construit quatre piliers qui forment le substrat du calcul, de l'algèbre linéaire et de la probabilité :

Le fil conducteur

Carte par trimestre

TrimSujets centrauxLeçons
1Ensembles, fonctions, taux de variation, exponentielle/log1–10
2Trigonométrie, séquences (PA/PG), limite intuitive11–20
3Géométrie analytique, coniques, vecteurs, systèmes linéaires21–30
4Matrices, déterminants, combinatoire, probabilité31–40

Exemples résolus

Exercise list

50 exercises · 12 with worked solution (25%)

Application 28Understanding 9Modeling 9Challenge 3Proof 1
  1. Ex. 40.1Application

    Quel est le domaine maximal de f(x)=log2(x29)f(x) = \log_2(x^2 - 9) ?

  2. Ex. 40.2ApplicationAnswer key

    Calcule le taux de variation moyen de f(x)=x23xf(x) = x^2 - 3x sur l'intervalle [1,4][1, 4].

  3. Ex. 40.3ApplicationAnswer key

    Soient f(x)=x2f(x) = x^2 et g(x)=2x+1g(x) = 2x + 1. Calcule (fg)(2)(f \circ g)(2) et (gf)(2)(g \circ f)(2).

  4. Ex. 40.4Application

    Trouve la fonction inverse de f(x)=x32f(x) = \dfrac{x - 3}{2}.

  5. Ex. 40.5Application

    Résous l'équation exponentielle 4x=324^x = 32.

  6. Ex. 40.6Modeling

    Une colonie de bactéries commence avec 100 unités et double toutes les 30 minutes. Combien de bactéries y aura-t-il après 3 heures ?

  7. Ex. 40.7Modeling

    Un capital de 1.000 réals est investi à 10% par an (intérêts composés). Quel est le montant après 7 ans ?

  8. Ex. 40.8Application

    Calcule limn3n+5n+1\displaystyle\lim_{n \to \infty} \frac{3n + 5}{n + 1}.

  9. Ex. 40.9ApplicationAnswer key

    Pour f(x)=x26x+5f(x) = x^2 - 6x + 5, détermine le sommet et les racines de la fonction.

  10. Ex. 40.10Understanding

    Le taux de variation moyen de f(x)=x2f(x) = x^2 est-il constant pour tous les intervalles [a,b][a, b] ?

  11. Ex. 40.11UnderstandingAnswer key

    Quel est le domaine de g(x)=x2+3x4g(x) = \sqrt{x^2 + 3x - 4} ?

  12. Ex. 40.12UnderstandingAnswer key

    Quelle est l'inverse de f(x)=3xf(x) = 3^x et quel est le domaine de f1f^{-1} ?

  13. Ex. 40.13Application

    Calcule sin ⁣(π4)+cos ⁣(π3)\sin\!\left(\dfrac{\pi}{4}\right) + \cos\!\left(\dfrac{\pi}{3}\right).

  14. Ex. 40.14Application

    Résous sinx=32\sin x = \dfrac{\sqrt{3}}{2} dans [0,2π)[0, 2\pi).

  15. Ex. 40.15Application

    Dans un triangle avec a=5a = 5, b=7b = 7 et C=60°C = 60°, calcule le côté cc par la loi des cosinus.

  16. Ex. 40.16Modeling

    La hauteur de la marée (en mètres) est modélisée par h(t)=2+1,5sin ⁣(πt6)h(t) = 2 + 1{,}5\sin\!\left(\dfrac{\pi t}{6}\right). Quelles sont les hauteurs maximale et minimale ?

  17. Ex. 40.17Application

    Dans une PA avec a1=3a_1 = 3 et raison r=5r = 5, calcule a20a_{20} et S20S_{20}.

  18. Ex. 40.18ApplicationAnswer key

    Dans une PG avec a1=2a_1 = 2 et raison q=3q = 3, calcule S8S_8.

  19. Ex. 40.19Application

    Calcule la somme 1+12+14+18+1 + \dfrac{1}{2} + \dfrac{1}{4} + \dfrac{1}{8} + \cdots

  20. Ex. 40.20ApplicationAnswer key

    Calcule 1+2+3++2001 + 2 + 3 + \cdots + 200 par la formule de Gauss.

  21. Ex. 40.21Modeling

    La période d'un pendule simple de longueur L=1L = 1 m est donnée par T=2πL/gT = 2\pi\sqrt{L/g}, avec g=9,8g = 9{,}8 m/s². Calcule TT.

  22. Ex. 40.22Understanding

    Une substance radioactive a une demi-vie de 5 jours. En commençant avec 100 g, combien reste-t-il après 25 jours ?

  23. Ex. 40.23Application

    Calcule la distance entre les points (2,3)(2, 3) et (8,11)(8, 11).

  24. Ex. 40.24Application

    Détermine l'équation de la droite qui passe par les points (0,4)(0, 4) et (2,0)(2, 0).

  25. Ex. 40.25Application

    Écris l'équation du cercle avec centre (2,1)(2, -1) et rayon 55.

  26. Ex. 40.26Application

    Calcule le produit scalaire des vecteurs (3,4)(3, 4) et (1,2)(1, 2), et l'angle entre eux.

  27. Ex. 40.27Application

    Calcule le déterminant de (2314)\begin{pmatrix} 2 & 3 \\ 1 & 4 \end{pmatrix}.

  28. Ex. 40.28ApplicationAnswer key

    Résous le système {2x+y=7x3y=2\begin{cases} 2x + y = 7 \\ x - 3y = -2 \end{cases} par la règle de Cramer.

  29. Ex. 40.29Application

    Calcule A1A^{-1} pour A=(1234)A = \begin{pmatrix} 1 & 2 \\ 3 & 4 \end{pmatrix}.

  30. Ex. 40.30Understanding

    Laquelle des identités matricielles suivantes est vraie pour les matrices compatibles AA et BB ?

  31. Ex. 40.31Modeling

    Un avion vole à 600 km/h vers le nord. Il y a un vent de 80 km/h vers l'est. Quelle est la vitesse résultante et la direction effective ?

  32. Ex. 40.32Understanding

    Identifie la conique x216+y29=1\dfrac{x^2}{16} + \dfrac{y^2}{9} = 1 et détermine ses semi-axes et foyers.

  33. Ex. 40.33ChallengeAnswer key

    Combien de points la droite y=x1y = x - 1 a-t-elle en commun avec le cercle x2+y2=25x^2 + y^2 = 25 ? Justifie par le discriminant et trouve les points.

  34. Ex. 40.34UnderstandingAnswer key

    Classifie le système {x+2y=32x+4y=7\begin{cases} x + 2y = 3 \\ 2x + 4y = 7 \end{cases} (possible/impossible ; solution unique/infinies).

  35. Ex. 40.35UnderstandingAnswer key

    Est-ce vrai que (AB)1=A1B1(AB)^{-1} = A^{-1}B^{-1} pour les matrices carrées inversibles AA et BB ?

  36. Ex. 40.36ChallengeAnswer key

    Pour quelles valeurs de kk la matrice (k14k)\begin{pmatrix} k & 1 \\ 4 & k \end{pmatrix} est-elle singulière (déterminant zéro) ?

  37. Ex. 40.37Application

    Calcule 5!5!

  38. Ex. 40.38Application

    Calcule (83)\dbinom{8}{3}.

  39. Ex. 40.39Application

    Combien d'anagrammes (arrangements de toutes les lettres) a le mot "PROBLÈME", dont les 8 lettres sont toutes distinctes ?

  40. Ex. 40.40Modeling

    Un restaurant offre 5 options d'entrée, 4 de plat principal et 3 de dessert. Combien de menus distincts de 3 articles (un de chaque) sont possibles ?

  41. Ex. 40.41Modeling

    Au Mega-Sena, le joueur choisit 6 nombres parmi 60. Quelle est la probabilité de deviner les 6 nombres tirés ?

  42. Ex. 40.42Application

    On lance une pièce honnête 3 fois. Quelle est la probabilité d'obtenir 3 faces ?

  43. Ex. 40.43Application

    XBin(6, 0,5)X \sim \mathrm{Bin}(6,\ 0{,}5). Calcule P(X=3)P(X = 3).

  44. Ex. 40.44Modeling

    Maladie rare avec P(D)=0,001P(D) = 0{,}001. Test avec sensibilité 99%99\% et spécificité 95%95\%. Étant donné que le test a donné positif, quelle est la probabilité d'avoir la maladie ?

  45. Ex. 40.45Application

    Une urne a 4 boules rouges et 6 bleues. On tire une sans remplacement. Étant donné que la première a été rouge, quelle est la probabilité que la deuxième soit bleue ?

  46. Ex. 40.46Understanding

    Les événements A et B sont indépendants si et seulement si . C'est vrai ?

  47. Ex. 40.47Modeling

    Parmi 5 candidats, combien de commissions distinctes de 2 membres peuvent être formées (l'ordre n'importe pas) ?

  48. Ex. 40.48Application

    P(A)=0,4P(A) = 0{,}4, P(B)=0,4P(B) = 0{,}4 et P(AB)=0,1P(A \cap B) = 0{,}1. Calcule P(AB)P(A \cup B).

  49. Ex. 40.49Challenge

    Résous sinx+cosx=1\sin x + \cos x = 1 dans [0,2π)[0, 2\pi).

  50. Ex. 40.50Proof

    Prouve l'identité de Pascal (np)=(n1p1)+(n1p)\dbinom{n}{p} = \dbinom{n-1}{p-1} + \dbinom{n-1}{p} en utilisant un argument combinatoire (comptage par cas). Montre chaque étape de la partition.

Sources de cette leçon

L'atelier rassemble les sources de toute l'Année 1. Toutes les sources ci-dessous sont en accès ouvert et ont une licence compatible avec une utilisation éducationnelle non-commerciale.

  • Stitz–Zeager Precalculus — Stitz, Zeager · 2013, v3.07 · EN · CC-BY-NC-SA. §1–§11 : fonctions, trig, séquences, coniques.
  • OpenStax College Algebra 2e — OpenStax · 2022, 2e éd. · EN · CC-BY 4.0. §2–§11 : fonctions, systèmes, matrices, combinatoire, probabilité.
  • OpenStax Algebra and Trigonometry 2e — OpenStax · 2022, 2e éd. · EN · CC-BY 4.0. §7–§12 : trigonométrie, vecteurs, coniques, séquences.
  • Active Calculus — Matt Boelkins · 2024, éd. 2.0 · EN · CC-BY-NC-SA. §1.2–§1.3 : limites intuitives et taux de variation.
  • OpenIntro Statistics, 4th ed. — Diez, Çetinkaya-Rundel, Barr · 2019 · EN · CC-BY-SA. §3.1–§3.4 : probabilité classique, conditionnelle, Bayes, binomiale.
  • Book of Proof — Richard Hammack · 3e éd. · EN · CC-BY-ND. §3.4 : combinatoire, identité de Pascal.

Catalogue complet dans /livros.

Prochain : Année 2 — Calcul Différentiel

Trimestre 5 commence dans /aulas/ano-2/trim-5/licao-41-limite-formal — limite formelle avec epsilon-delta, dérivée, applications.

Updated on 2026-05-11 · Author(s): Clube da Matemática

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