D.S. DE MATHEMATIQUES (1)
NOM : PRENOM : CLASSE : TS 4
Pas de document ni de sortie autorisés avant la fin de l’épreuve. DUREE : 2 H 00
I – Limites :
1. Déterminer les limites suivantes a . lim
x∞
3x2−5x1
x2−2x2 . b . lim
x∞
4x2−4x3−2x−1. Qu'en déduit-on graphiquement?2. Soit f la fonction définie sur ℝ par f x=2x2−7x8
x−1 .
a . Démontrer que la droite d'équation y=2x−5 est asymptote à la courbe représentative de f en l'infini.
b . Étudier la position de la courbe représentative de f par rapport à son asymptote en l'infini.
II – Complexes ( Formes algébriques )
Le plan complexe P est rapporté au repère orthonormal direct O ,u ,v (unité graphique : 3 cm).
On désigne par A le point d'affixe 1 .
À tout point M du plan, distinct de A, d'affixe z, on associe le point M' d'affixe z' défini par : z '=3z−5
z−1 .
1. Déterminer l'affixe du point B ' 'image du point Bi; déterminer l'affixe du point C dont l'image C ' a pour affixe i.
2. Déterminer le(s) affixe(s) du (des) point(s) M confondu (s) avec leur image M'.
3. Étant donné un complexe z distinct de 1, on pose : z=xiy et z '=x 'iy ' avec x, y, x', y' réels.
a . Déterminer x ' et y ' en fonction de x et de y.
b . En déduire l'ensemble E des points M dont l'image M' est située sur l'axe des imaginaires purs. Dessiner l'ensemble E.
c . En déduire l'ensemble F des points M dont l'image M' est située sur l'axe des réels. Dessiner l'ensemble F.
III - Complexes ( Équations )
Pour tout nombre complexe Z on pose : PZ=Z4−4 1. Factoriser PZ
2. Résoudre l'équation Z22=0 .
3. En déduire les solutions, dans l'ensemble des complexes, de l'équation PZ=0 d'inconnue Z.
4. Déduire de la question précédente les solutions de l'équation d'inconnue z :
z1z−1
4=4IV – (Suites arithmético-géométrique)
On considère la suite unn0 définie par u0=1 et la relation de récurrenceun1=1
3un2. 1. Représenter graphiquement les trois premiers termes de la suite.
2. Calculer u1 et u2.
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3. On considère la suite vnn0 définie par vn=un−3 .
a . Démontrer que vnn0 est une suite géométrique dont on déterminera la raison et le premier terme v0.
b . En déduire l'expression de vn en fonction de n, puis la limite de vn en ∞. c . Calculer la somme
∑
k=0 n
vk.
4. a . Déduire de la question 3. l'expression de un en fonction de n, puis la limite de un en ∞. b . Calculer la somme
∑
k=0 n
uk.
V - (Récurrence)
On considère la suite Snn1 définie par Sn=224262⋯2n2.
Démontrer par récurrence que , pour tout n1 , on a Sn=2nn12n1
3 .
Bon courage.
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