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COURS & EXERCICES DE MATHÉMATIQUES

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Suites - Bac blanc ES/L Sujet 1 - Maths-cours 2018

Exercice 3 (5 points)

Antoine et Bruno travaillent dans deux entreprises différentes depuis le premier janvier 2015.

En 2015, leurs salaires annuels s'élevaient à 19 50019\ 500 euros pour Antoine et à 21 00021\ 000 euros pour Bruno.

Chaque année, leurs salaires sont réévalués de la façon suivante :

On note ana_n et bnb_n les salaires respectifs d'Antoine et de Bruno (en euros) pour l'année (2015+n)(2015+n).

On a donc a0=19 500a_0=19\ 500 et b0=21 000b_0=21\ 000.

Partie A

    1. Calculer a1a_1.

    2. Établir une relation entre an+1a_{n+1} et ana_n.

    3. Quelle est la nature de la suite (an)(a_n) ?

    1. Exprimer ana_n en fonction de nn.

    2. Quel sera le salaire d'Antoine en 2030 ?

Partie B

    1. Calculer b1b_1.

    2. Établir une relation entre bn+1b_{n+1} et bnb_n.

    3. Quelle est la nature de la suite (bn)(b_n) ?

    1. Exprimer bnb_n en fonction de nn.

    2. D'Antoine ou de Bruno, qui percevra le salaire le plus élevé en 2030 ? Justifier la réponse.

Partie C

On considère l'algorithme suivant :

algorithme suites

  1. Recopier et compléter le tableau ci-après, en ajoutant autant de colonnes que nécessaire. On arrondira les résultats à l'unité près.

    Valeur de nn 0 1 \quad \cdots \quad
    Valeur de aa 19 50019\ 500 \quad \cdots \quad \quad \cdots \quad
    Valeur de bb 21 00021\ 000 \quad \cdots \quad \quad \cdots \quad
    Condition aba \leqslant b vraie \quad \cdots \quad \quad \cdots \quad

  2. Quelle valeur affichera cet algorithme en sortie ?
    Interpréter cette valeur dans le contexte de l'exercice.

Corrigé

Partie A

    1. À une augmentation de 3%3\% correspond un coefficient multiplicateur :

      CM=1+3100=1,03.CM=1+\frac{3}{100}=1,03.

      a1a_1 représente le salaire d'Antoine en 2016. On a donc :

      a1=a0×1,03=19 500×1,03=20 085.a_1=a_0 \times 1,03=19\ 500 \times 1,03 = 20\ 085.

      À retenir

      Pour augmenter une valeur de t%t\%, on multiplie cette valeur par le coefficient multiplicateur :

      CM=1+t100CM=1+\frac{t}{100}

      Pour diminuer une valeur de t%t\%, on multiplie cette valeur par le coefficient multiplicateur :

      CM=1t100CM=1 - \frac{t}{100}

    2. Le salaire d'Antoine pour l'année n+1n+1 est égal à son salaire de l'année nn augmenté de 3%3\% ; par conséquent :

      an+1=1,03an.a_{n+1}=1,03a_n.

    3. La suite (an)(a_n) est donc une suite géométrique de premier terme a0=19 500a_0=19\ 500 et de raison q=1,03q=1,03.

      Attention

      Ne pas écrire « la suite ana_n » (sans parenthèses) mais : « la suite (an)(a_n) » (entre parenthèses).

      (an)(a_n) représente la suite, tandis que ana_n représente un terme de la suite, c'est à dire un nombre réel.

      À retenir

      Une suite géométrique (un)(u_n) est définie par une relation de récurrence de la forme :

      un+1=q×unu_{n+1}=q \times u_n

      qq s'appelle la raison de la suite.

    1. La suite (an)(a_n) étant une suite géométrique de premier terme a0=19 500a_0=19\ 500 et de raison q=1,03q=1,03 :

      an=a0qn=19 500×1,03na_n = a_0q^n=19\ 500 \times 1,03^n.

      À retenir

      Pour une suite géométrique (un)(u_n) de premier terme u0u_0 et de raison qq, le nn-ième terme vaut :

      un=u0×qn.u_{n}=u_0 \times q^n.

    2. 2030=2015+15{2030=2015+15}. Le salaire d'Antoine en 2030 sera donc égal à a15a_{15} :

      a15=19 500×1,031530 380a_{15}=19\ 500 \times 1,03^{15}\approx 30\ 380 (arrondi à l'euro).

      Le salaire d'Antoine en 2030 sera 30 380 euros.

Partie B

    1. Le salaire de Bruno augmente de 500 euros par an, donc :

      b1=b0+500=21 000+500=21 500b_1=b_0+500=21\ 000+500=21\ 500.

    2. Pour la même raison :

      bn+1=bn+500.b_{n+1}=b_{n}+500.

    3. La suite (bn)(b_n) est une suite arithmétique de premier terme b0=21 000{b_0=21\ 000} et de raison r=500{r=500}.

      À retenir

      Une suite arithmétique (un)(u_n) est définie par une relation de récurrence de la forme :

      un+1=un+ru_{n+1}= u_n + r

      rr s'appelle la raison de la suite.

    1. La suite (bn)(b_n) étant une suite arithmétique de premier terme b0=21 000{b_0=21\ 000} et de raison r=500{r=500} :

      bn=b0+nr=21 000+500nb_n=b_0+nr=21\ 000+500n.

      À retenir

      Pour une suite arithmétique (un)(u_n) de premier terme u0u_0 et de raison rr, le nn-ième terme vaut :

      un=u0+nru_{n}=u_0 +nr

    2. En 2030 le salaire de Bruno sera :

      b15=21 000+500×15=28 500b_{15}=21~000 + 500 \times 15 = 28~500.

      Par conséquent, en 2030, le salaire d'Antoine sera supérieur au salaire de Bruno.

Partie C

  1. À l'aide de la calculatrice on obtient le tableau suivant :

    nn 0 1 2 3 4 5
    aa 19 50019\ 500 20 08520\ 085 20 68820\ 688 21 30821\ 308 21 94721\ 947 22 60622\ 606
    bb 21 00021\ 000 21 50021\ 500 22 00022\ 000 22 50022\ 500 23 00023\ 000 23 50023\ 500
    aba \leqslant b vraie vraie vraie vraie vraie vraie

    nn 6 7 8 9 10
    aa 23 28423\ 284 23 98323\ 983 24 70224\ 702 25 44325\ 443 26 20626\ 206
    bb 24 00024\ 000 24 50024\ 500 25 00025\ 000 25 50025\ 500 26 00026\ 000
    aba \leqslant b vraie vraie vraie vraie fausse

    En pratique

    Pour calculer rapidement les différentes valeurs de aa et de bb, on peut utiliser l'écran « suite » ou l'écran « fonction » de la calculatrice.

    Par contre, le jour du bac, saisir l'algorithme complet dans la calculatrice est long et peu utile.

  2. Le tableau précédent montre que lorsque l'algorithme se termine nn vaut 1010.

    L'algorithme affiche donc la valeur 2015+10{2015+10} soit 20252025. Cette valeur correspond à l'année à partir de laquelle le salaire d'Antoine dépassera celui de Bruno.