Corrigé BFEM Maths 2019

 

Exercice 1

1) Pour rappel, la médiane d'une série statistique à caractère quantitatif est la valeur de la série qui partage l'effectif total en deux groupes de même effectif.
 
Pour obtenir la valeur de la médiane d'une série statistique ordonnée à caractère quantitatif discret et d'effectif total N, on procède comme suit :
 
  On regarde d'abord si l'effectif total N est pair ou impair.
 
  Si N est impair alors, on considère N+12
 
Donc, la (N+12)ième valeur de la série correspond à la valeur de la médiane.
 
Ainsi,
Vmédiane=VN+12
  Si N est pair alors, on considère N2 et la valeur de la médiane se trouve entre la (N2)ième et la (N2+1)ième valeur de la série.
 
Donc, la valeur de la médiane est égale à la somme des valeurs qui correspondent à ces rangs, divisée par deux.
 
Ainsi,
Vmédiane=VN2+VN2+12
2) Le tableau ci-dessous donne la répartition des salaires mensuels en F CFA et leurs proportions pour le personnel d'une entreprise.
fonctionsFréquences en %salairesCadres supérieurs5450000Agents de production45350000Personnels administratifs15200000Chauffeurs5150000Agents de sécurité10100000Agents commerciaux20175000
a) Le caractère étudié est le salaire mensuel.
 
Le salaire mensuel étant une grandeur mesurable donc, ce caractère est de nature quantitative.
 
b) Calculons le salaire moyen mensuel dans cette entreprise.
 
Soit SM le salaire moyen mensuel et soient :
 
  S1, S2, S3, S4, S5 et  S6 les salaires mensuels respectifs du personnel selon la fonction.
 
  n1, n2, n3, n4, n5 et  n6 les effectifs partiels respectifs et N l'effectif total.
 
  f1, f2, f3, f4, f5 et  f6 les fréquences respectives
 
Alors, on a :
 
SM=n1×S1+n2×S2+n3×S3+n4×S4+n5×S5+n6×S6N=n1NS1+n2NS2+n3NS3+n4NS4+n5NS5+n6NS6=f1S1+f2S2+f3S3+f4S4+f5S5+f9S6
 
Donc, 
 
SM=0.20×175000+0.1×100000+0.05×150000+0.15×200000+0.45×350000+0.05×450000=262500
 
Ainsi, le salaire moyen mensuel dans cette entreprise est de 262500F CFA
 
3) Calculons le salaire médian de cette entreprise.
 
Soit Sm le salaire médian de cette entreprise.
 
Déterminons d'abord l'effectif total de cette entreprise.
 
Comme il y a exactement 2 cadres qui travaillent dans cette entreprise alors, en utilisant la fréquence de cette catégorie de fonction, on obtient l'effectif total N de cette entreprise.
 
Soit : f6=n6N  or, f6=0.05  et  n6=2
 
Donc, 2N=0.05, ce qui donne N×0.05=2
 
Par suite, N=20.05=40
 
Ainsi, cette entreprise compte 40 travailleurs.
 
40 étant un nombre pair alors, 402=20
 
Donc, d'après la question 1), le salaire médian sera donné par :
Sm=S20+S212
où, S20 est le salaire du 20e travailleur et S21 le salaire du 21e travailleur dans l'ordre croissant des salaire.
 
En ajoutant dans le tableau la ligne des F.C.C et en réordonnant suivant l'ordre croissant des salaires (en partant du bas), on obtient :
fonctionsF en %F.C.C en %salairesCadres supérieurs5100450000Agents de production4595350000Personnels administratifs1550200000Agents commerciaux2035175000Chauffeurs515150000Agents de sécurité1010100000
D'après la ligne des F.C.C, 50% correspond à la moitié de l'effectif total donc,
S20=200000F CFA  et  S21=350000F CFA
Par suite, Sm=200000+3500002=275000
 
Par conséquent, le salaire médian de cette entreprise est de 275000F CFA
 
Ainsi :
 
  20 travailleurs ont un salaire inférieur à 275000F CFA
 
  20 travailleurs ont un salaire supérieur à 275000F CFA
 
4) Construisons le diagramme des fréquences cumulées croissantes de cette série.
 
On prendra comme échelle :
1cm25000 F CFA1cm10%
 

 

Exercice 2

Soit ABCD un rectangle tel que AB=12cm  et  BC=xcm  avec  0<x<12.

 

 
1) Calculons le périmètre P du rectangle en fonction de x.
 
On sait que :
Périmètre du rectangle=2×(Longueur+Largeur)
Or, pour le rectangle ABCD, on a :
L=AB=12cm  et  =BC=xcm
Donc, P=2×(12+x)=2x+24
 
D'où, P=(2x+24)cm
 
2) Déterminons l'intervalle dans lequel il faut choisir x pour que P soit supérieur à 33cm
 
D'après la question 1), on a : P=(2x+24)cm
 
Donc, P est supérieur à 33cm si, et seulement si,
2x+24>33
En résolvant cette inéquation, on trouvera l'intervalle de x
 
On a :
 
P>332x+24>332x>33242x>9x>92
 
Donc : lorsque x est supérieur à 92=4.5cm alors, le périmètre P sera supérieur à 33cm
 
Ce qui peut s'écrire : si x]92, 12[ alors, P>33cm
 
Ainsi, l'intervalle de x est
I=]92, 12[
3) Calculons l'aire A de la surface de ce rectangle en fonction de x.
 
l'aire d'un rectangle est donnée par :
Aire du rectangle=Longueur×Largeur
Donc, A=L× avec, L=12cm  et  =xcm
 
Par suite, A=12×x
 
D'où, A=12xcm2
 
4) Déterminons l'intervalle dans lequel il faut choisir x pour que A soit inférieure à 81cm2
 
Comme A=12xcm2 alors, l'aire A est inférieure à 81cm2 si, et seulement si, 12x<81
 
La solution de cette inéquation donne l'intervalle de x, sachant que x est positif car x représente la largeur qui est une distance.
 
On a :
 
A<8112x<81x<8112x<3×273×4x<274
 
Donc : lorsque x est inférieur à 274=6.75cm alors, l'aire A sera inférieure à 81cm2
 
Ce qui peut encore s'écrire : si x]0, 274[ alors, A<81cm2
 
Ainsi, l'intervalle de x est
J=]0, 274[
5) On donne x=9  et  ABCD un carré dont l'aire est égale à celle du rectangle ABCD.

 

 
a) Calculons le côté du carré.
 
On a :
Aire du carré=côté×côté
Soit y le côté du carré ABCD alors, A(ABCD)=y×y=y2
 
On a : A(ABCD)=12xcm2  or, x=9
 
Donc, A(ABCD)=12×9=108cm2
 
Ainsi, l'aire du carré est à l'aire du rectangle si, et seulement si,
y2=108
En résolvant cette équation, on trouvera la mesure du côté du carré ABCD
 
On a :
 
A(ABCD)=A(ABCD)y2=108y=108  ou  y=108y=63  ou  y=63
 
On prendra la valeur positive car, le côté du carré est une longueur donc, toujours positive.
 
Ainsi, côté=63cm
 
b) Comparons le périmètre P du rectangle et celui P du carré.
 
On a :
 
P=2x+24=2×9+24=18+24=42
 
Donc, P=42cm
 
P=4×côté=4×63=243
 
Donc, P=243cm
 
Ainsi, comparer P  et  P revient à comparer 42  et  243
 
Pour cela, on compare leur carré car, 42  et  243 sont tous les deux positifs.
 
On a : (42)2=1764  et  (243)2=(24)2×3=1728
 
Comme 1764 est supérieur à 1728 alors, 42 est supérieur à 243
 
D'où, P>P

Exercice 3

Le plan est muni d'un repère orthonormal (O; i; j).
 
1) Plaçons les points A(3; 3), B(5; 1)  et  C(5; 9).

 

 
2) Trouvons une équation de la droite (Δ) hauteur du triangle ABC passant par le point C.
 
(Δ) est le hauteur du triangle ABC passant par le point C donc, (Δ) est perpendiculaire au côté opposé à ˆC.
 
C'est-à-dire : (Δ)(AB)
 
Soit M(xy) un point de (Δ).
 
Comme (Δ) passe aussi par C et (Δ)(AB) alors, CMAB avec :
CM(x5y9)  et  AB(5(3)13)=(84)
En appliquant la propriété sur l'orthogonalité de deux vecteurs, on obtient :
 
CMAB(x5)×8+(y9)×(4)=08x404y+36=08x4y4=04(2xy1)=02xy1=0
 
D'où, (Δ) : 2xy1=0
 
Soit le point K milieu de [BA].
 
a) Vérifions que K appartient à (Δ).
 
Cherchons d'abord les coordonnées de K
 
K milieu du segment [BA] alors, ses coordonnées seront données par :
 
K(xB+xA2yB+yA2)=(5321+32)=(2222)=(11)
 
Donc, K(11)
 
K appartient à (Δ) si les coordonnées de K vérifient l'équation de la droite (Δ).
 
En remplaçant les coordonnées de K dans l'équation de (Δ), on obtient :
 
2×111=22=0 donc, les coordonnées de K vérifient bien l'équation de (Δ).
 
Ce qui veut dire que K appartient à (Δ).
 
b) Déduisons-en la nature du triangle ABC et celle du triangle AKC.
 
(Δ) est la hauteur issue de C et (Δ) passe par K milieu de [BA] donc, (Δ) est aussi médiatrice de [BA].
 
D'où, ABC est un triangle isocèle et AKC un triangle rectangle en K.
 
3) Soit (C) le cercle circonscrit au triangle AKC.
 
a) Déterminons les cordonnées de son centre L et calculons son rayon R.
 
Le triangle AKC étant rectangle en K alors, le cercle circonscrit à ce triangle aura pour centre le milieu de l'hypoténuse du triangle.
 
Donc, L est milieu de [AC]
 
Ses coordonnées seront alors données par :
 
L(xA+xC2yA+yC2)=(3+523+92)=(22122)=(16)
 
D'où, L(16)
 
Pour déterminer son rayon, on peut calculer la distance LA
 
On a :
 
LA=(xAxL)2+(yAyL)2=(31)2+(36)2=(4)2+(3)2=16+9=25=5
 
Ainsi, R=5
 
b) Montrons que M(6; 6) appartient au cercle (C)
 
Pour cela, on doit montrer que la distance entre le point M et le centre L du cercle (C) est égale au rayon R.
 
Ce qui revient donc à montrer que LM=5
 
On a :
 
LM=(xMxL)2+(yMyL)2=(61)2+(66)2=(5)2+(0)2=52=|5|=5
 
Donc, on remarque que LM=5
 
Ce qui montre que M appartient au cercle (C).
 
c) Justifions que ^AMK  et  ^ACK ont la même mesure.
 
^AMK  et  ^ACK sont deux angles inscrits dans (C) et interceptant le même arc AK.
 
Donc, ils ont la même mesure.
 
D'où, mes^AMK=mes^ACK
 
d) Montrons que ^CAK  et  ^AMK sont complémentaires.
 
Le triangle ACK étant rectangle en K alors, ses deux angles aigus ^CAK  et  ^ACK sont complémentaires.
 
Donc, mes^CAK+mes^ACK=90
 
Or, d'après la question précédente, mes^AMK=mes^ACK
 
Par suite, mes^CAK+mes^AMK=90
 
D'où, ^CAK  et  ^AMK sont complémentaires.

Exercice 4

1) Le schéma ci-dessous représente le patron de la partie latérale d'un cône de révolution.

 

 
Justifions que le rayon r de la base du cône vaut
r=R×(1α360)
On reprend le schéma en ajoutant le patron de la base.

 

 
On constate alors que la longueur de l'arc AB est égale au périmètre de la base du cône.
 
Or, la longueur de l'arc AB est donnée par :
AB=R×β
Il faut remarquer que :
β=360α
Donc, 
AB=R(360α)
Le périmètre de la base du cône est donné par :
P=r×360
Ainsi, on a :
 
P=ABr×360=R(360α)r=R(360α)360r=R(360α360)r=R(360360α360)r=R(1α360)
 
D'où, r=R×(1α360)
 
2) Démontrons que la hauteur h du cône vaut :
h=R×1(1α360)2
En considérant la figure ci-dessous, on constate que le triangle COS est rectangle en O.

 

 
Donc, en appliquant le théorème de Pythagore, on obtient :
OS2+OC2=CS2
En remplaçant OS, OC  et  CS par leur mesure respective, on trouve :
h2+r2=R2
Ce qui donne :
h2=R2r2
Or, d'après la question 1), on a : r=R×(1α360)
 
Donc, en remplaçant, on obtient :
h2=R2(R×(1α360))2
Par suite,
 
h2=R2R2×(1α360)2h2=R2(1(1α360)2)h=R2(1(1α360)2)h=R2×1(1α360)2h=R×1(1α360)2
 
D'où, h=R×1(1α360)2
 
3) Exprimons l'aire du cône en fonction de R  et  α.
 
Soit A l'aire du cône alors, on a :
A=AL+AB
avec, AL l'aire latérale et AB l'aire de base.
 
On a :
 
  AL=π×R×r
 
Or, r=R×(1α360)=R×(1α2π)  car, pour rappel : 360=2πrad
 
Donc, en remplaçant, on obtient :
 
AL=π×R2×(1α2π)
 
  AB=π×r2 avec, r=R×(1α2π)
 
Donc, en remplaçant r par son expression, on obtient :
 
AB=π×r2=π(R×(1α2π))2=π×R2×(1α2π)2
 
Ainsi, AB=π×R2×(1α2π)2
 
Par suite,
 
A=AL+AB=π×R2×(1α2π)+π×R2×(1α2π)2=(π×R2×(1α2π))(1+1α2π)=π×R2×(1α2π)(2α2π)
 
D'où, A=π×R2×(1α2π)(2α2π)
 
4) On pose α=270, R=50cm  et  π3.14.
 
Calculons l'aire latérale du cône.
 
On a :
 
AL=π×R2×(1α2π)=3.14×(50)2×(1270360)=3.14×2500×(10.75)=7850×0.25=1962.5
 
D'où, AL=1962.5cm2

 

Auteur: 
Diny Faye

Commentaires

Bien fait

C'est intéressant, Merci pour votre soutien

c'est bien

exo 2 2/ l'intervalle est ]4.5; 12[

9/2=4,5

C'est bien fait

VOTRE SUJET EST TRES TRES DIFFICILE

Pour le BFEM de cet année, je crois que d'énormes élèves nos pas pû s'en sortir.

p=r×360 21pi r ×3 60=2 pi g × alpha On simplifie les 2pi ou C' moi qui me trompe

p=r×360 21pi r ×3 60=2 pi g × alpha On simplifie les 2pi ou C' moi qui me trompe

2pi r×360=2pi g×360

non exo4:1

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