Corrigé Maths Antilles 2026 – Jour 1
Bac général 2026 • Spécialité mathématiques • Antilles-Guyane • Jour 1

Corrigé Maths Antilles 2026 jour 1

Cette correction reprend toutes les questions du sujet officiel : probabilités, variables aléatoires, équation différentielle, suite récurrente, géométrie dans l’espace, logarithme, convexité et intégration.

ProbabilitésBienaymé-TchebychevSuitesÉquation différentielleGéométrie 3DIntégrales
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En résumé : les résultats essentiels

RéacteursLa probabilité de contrôle en fonctionnement normal vaut 0,2. La production totale est dans l’intervalle requis avec une probabilité supérieure à 0,80.
MédicamentLe protocole continu devient toxique après environ 6,5 h. Le protocole discret converge vers 2,5 mg et reste sans risque.
GéométrieLes affirmations sont successivement vraie, fausse, vraie et vraie.
AnalyseLe point d’inflexion est (1 ; 0) et l’aire vaut (15/8)ln(3) − 1.

Analyse du sujet : les compétences évaluées

Le sujet couvre une grande partie du programme officiel de terminale. Il demande d’abord de modéliser une situation par un arbre pondéré et des variables aléatoires, puis d’utiliser l’inégalité de Bienaymé-Tchebychev. L’exercice 2 fait dialoguer le continu et le discret : équation différentielle pour une perfusion continue, suite récurrente pour des injections horaires. L’exercice 3 vérifie la maîtrise des vecteurs, produits scalaires, représentations paramétriques et projections orthogonales. Enfin, l’exercice 4 mobilise la lecture graphique, le logarithme, la dérivée seconde, le point d’inflexion et l’intégration par parties.

Attente centrale du jury : ne pas donner seulement un résultat numérique. Il faut annoncer la propriété utilisée, effectuer les calculs lisiblement et conclure dans le contexte.

Exercice 1 – Probabilités et production nucléaire (4 points)

Partie A – Contrôle d’un réacteur

1. Compléter l’arbre de probabilités

On a 20 % de réacteurs à l’arrêt et 5 % au ralenti. La probabilité de fonctionnement normal est donc :

P(N) = 1 − 0,20 − 0,05 = 0,75.

Les probabilités conditionnelles à placer sont :

PA(C)=0,85 ; PA(C̄)=0,15 ; PR(C)=0,60 ; PR(C̄)=0,40 ; PN(C)=x ; PN(C̄)=1−x.

2. Probabilité que le réacteur soit arrêté et contrôlé

La probabilité d’un chemin dans un arbre est le produit des probabilités rencontrées :

P(A ∩ C) = P(A) × PA(C) = 0,20 × 0,85 = 0,17.
Réponse : la probabilité cherchée est 0,17, soit 17 %.

3. Déterminer x

Les événements A, R et N forment une partition. La formule des probabilités totales donne :

P(C)=P(A)PA(C)+P(R)PR(C)+P(N)PN(C).0,35 = 0,20×0,85 + 0,05×0,60 + 0,75x = 0,20 + 0,75x.

Ainsi 0,75x = 0,15, donc :

x = 0,20.

4. Probabilité de fonctionnement normal sachant que le réacteur est contrôlé

On cherche PC(N). Par définition :

PC(N) = P(N ∩ C) / P(C) = [P(N)PN(C)] / 0,35.PC(N) = (0,75×0,20)/0,35 = 0,15/0,35 = 3/7 ≈ 0,429.
Réponse : sachant que le réacteur est contrôlé, la probabilité qu’il fonctionne normalement vaut 3/7, soit environ 42,9 %.

Partie B – Production des douze réacteurs

1.a. Loi de la variable X

Production k, en GWh01016
P(X=k)0,200,050,75

1.b. Espérance et variance

E(X)=0×0,20 + 10×0,05 + 16×0,75 = 0,5 + 12 = 12,5.

Calculons d’abord E(X²) :

E(X²)=0²×0,20 + 10²×0,05 + 16²×0,75 = 5 + 192 = 197.V(X)=E(X²)−[E(X)]²=197−12,5²=197−156,25=40,75.

2.a. Espérance et variance de S

Par linéarité de l’espérance :

E(S)=E(X₁)+…+E(X₁₂)=12×12,5=150.

Les variables étant indépendantes, les variances s’additionnent :

V(S)=12×40,75=489.

2.b. Probabilité d’une production comprise strictement entre 100 et 200 GWh

La production est conforme lorsque 100 < S < 200, c’est-à-dire lorsque |S−150| < 50. L’inégalité de Bienaymé-Tchebychev donne :

P(|S−E(S)| ≥ 50) ≤ V(S)/50² = 489/2500 = 0,1956.

Par passage à l’événement contraire :

P(|S−150| < 50) ≥ 1−0,1956 = 0,8044.
Conclusion : oui, on peut affirmer que la probabilité recherchée est supérieure à 0,80, puisqu’elle est au moins égale à 0,8044.
Erreur fréquente : oublier que l’inégalité fournit une borne, pas la probabilité exacte. Ici, cette borne inférieure suffit pour répondre à la question.

Exercice 2 – Médicament : équation différentielle et suite (6 points)

Partie A – Premier protocole : perfusion continue

1. Résoudre l’équation différentielle

L’équation est y′ = −(3/10)y + 1. Une solution particulière constante vaut 10/3. Les solutions sont donc :

y(t)=10/3 + C e−3t/10, avec C ∈ ℝ.

2. Expression de q

Comme q(0)=1 :

1 = 10/3 + C, donc C = −7/3.
Ainsi : q(t)=10/3 − (7/3)e−3t/10.

3. Limite en +∞

Lorsque t tend vers +∞, e−3t/10 tend vers 0. Donc :

lim q(t) = 10/3 ≈ 3,33 mg.

À long terme, la quantité présente dans le sang se stabilise théoriquement vers 10/3 mg.

4. Variations de q

q′(t)= (7/10)e−3t/10.

L’exponentielle est strictement positive, donc q′(t)>0 pour tout t≥0. La fonction q est strictement croissante de q(0)=1 vers 10/3.

5. À partir de quand apparaît le risque ?

Le risque apparaît lorsque q(t)≥3 :

10/3 − (7/3)e−3t/10 ≥ 31 ≥ 7e−3t/10 ⇔ e−3t/10 ≤ 1/7.

La fonction logarithme étant croissante :

−3t/10 ≤ ln(1/7)=−ln(7), donc t ≥ (10/3)ln(7).
Valeur exacte : (10/3)ln(7) heures. Valeur approchée : environ 6,5 heures.

6. Le protocole présente-t-il un risque ?

Le traitement doit durer au moins 7 heures, alors que le seuil de 3 mg est atteint au bout d’environ 6,5 heures.

Conclusion : oui, ce protocole présente un risque pour le patient avant la fin de la durée minimale du traitement.

Partie B – Second protocole : injections horaires

1. Relation de récurrence

Après une heure, il reste 70 % de la quantité précédente, puis on ajoute 0,75 mg :

un+1=0,7un+0,75.

2.a. Montrer que uₙ ≤ uₙ₊₁ ≤ 4

Initialisation : u₀=1 et u₁=0,7×1+0,75=1,45. Ainsi u₀≤u₁≤4.

Hérédité : supposons uₙ≤uₙ₊₁≤4. Comme 0,7>0 :

0,7uₙ+0,75 ≤ 0,7uₙ₊₁+0,75, donc uₙ₊₁≤uₙ₊₂.

De plus :

uₙ₊₂=0,7uₙ₊₁+0,75 ≤ 0,7×4+0,75=3,55≤4.

La propriété est donc vraie pour tout entier naturel n.

2.b. Convergence

La suite est croissante et majorée par 4. D’après le théorème de convergence monotone, elle converge.

2.c. Limite

Notons ℓ sa limite. En passant à la limite dans la relation de récurrence :

ℓ=0,7ℓ+0,75 ⇔ 0,3ℓ=0,75 ⇔ ℓ=2,5.

2.d. Risque du second protocole

La suite est croissante et converge vers 2,5. Elle reste donc inférieure à 2,5 mg, et a fortiori inférieure au seuil de toxicité de 3 mg.

Conclusion : ce second protocole ne présente pas de risque selon le modèle.

3.a. Nature de la suite vₙ

Avec vₙ=uₙ−2,5 :

vₙ₊₁=uₙ₊₁−2,5=0,7uₙ+0,75−2,5=0,7(uₙ−2,5)=0,7vₙ.

La suite (vₙ) est géométrique de raison 0,7 et v₀=1−2,5=−1,5.

3.b. Expression explicite de uₙ

vₙ=−1,5×0,7ⁿ, donc uₙ=2,5−1,5×0,7ⁿ.

4. Dépasser 2,4 mg

2,5−1,5×0,7ⁿ > 2,4 ⇔ 0,7ⁿ < 1/15.

En prenant le logarithme, et puisque ln(0,7)<0 :

n > ln(1/15)/ln(0,7) ≈ 7,59.
Conclusion : le plus petit entier convenable est n=8. La quantité dépasse 2,4 mg après 8 injections supplémentaires.
Attention : lors de la division par ln(0,7), qui est négatif, le sens de l’inégalité doit être inversé.

Exercice 3 – Géométrie dans l’espace (4 points)

Affirmation 1 : SA est normal au plan (ABC)

Calculons les vecteurs :

SA=(3;0;3), AB=(−1;0;1), AC=(0;−√2;0).SA·AB=3×(−1)+0+3×1=0 ; SA·AC=0.

Le vecteur SA est orthogonal à deux vecteurs non colinéaires du plan (ABC).

VRAIE SA est un vecteur normal au plan (ABC).

Affirmation 2 : les droites (SB) et d sont sécantes

Une représentation paramétrique de (SB) est :

x=−1+2t ; y=√2 ; z=−4+4t.

Pour appartenir à d, l’égalité des coordonnées y impose k=1. Sur d, le point correspondant est (1;√2;−2). Sur (SB), l’égalité x=1 impose t=1, mais la coordonnée z vaut alors 0. Il n’existe donc pas de couple (t,k) commun.

FAUSSE les droites ne sont pas sécantes.

Affirmation 3 : d est parallèle au plan P

Un vecteur directeur de d est u=(−1;√2;−1). Un vecteur normal à P est n=(1;0;−1).

u·n=−1+1=0.

La direction de d est orthogonale à un vecteur normal au plan. La droite est donc parallèle au plan. Elle n’est pas incluse dans P puisque le point (2;0;−1) de d ne vérifie pas l’équation du plan.

VRAIE d est strictement parallèle à P.

Affirmation 4 : H est le projeté orthogonal de S sur P

Vérifions que H appartient au plan :

−3−(−2)+1=0.

Ensuite :

SH=(−2;0;2)=−2(1;0;−1).

Le vecteur SH est colinéaire au vecteur normal n de P. La droite (SH) est donc perpendiculaire au plan P.

VRAIE H est bien le projeté orthogonal de S sur P.
Méthode : pour prouver qu’un point H est le projeté orthogonal de S sur un plan P, il faut vérifier deux conditions : H∈P et SH est normal à P.

Exercice 4 – Logarithme, convexité et intégration (6 points)

Partie A – Lecture graphique

1. Déterminer f′(1)

La tangente en A(1;0) passe par B(0;−2). Son coefficient directeur vaut :

f′(1)=(0−(−2))/(1−0)=2.

2. La fonction est-elle concave sur tout ]1/2;+∞[ ?

Non. La courbe change de courbure au point A : elle est concave avant x=1 puis convexe après x=1.

3. Déterminer f″(1)

Le point A est un point d’inflexion et f est deux fois dérivable. On lit donc :

f″(1)=0.

Partie B – Étude de f(x)=x ln(2x−1)

1. Limite en 1/2 par valeurs supérieures

Lorsque x tend vers 1/2 par valeurs supérieures, 2x−1 tend vers 0+, donc ln(2x−1) tend vers −∞, tandis que x tend vers 1/2>0.

limx→1/2⁺ f(x)=−∞.

La droite d’équation x=1/2 est une asymptote verticale à la courbe.

2. Résoudre f(x)=0

Sur le domaine, x>1/2, donc x≠0. Ainsi :

x ln(2x−1)=0 ⇔ ln(2x−1)=0 ⇔ 2x−1=1 ⇔ x=1.

3.a. Calcul de f″

À partir de f′(x)=ln(2x−1)+2x/(2x−1) :

f″(x)=2/(2x−1) + [2(2x−1)−4x]/(2x−1)²f″(x)=[2(2x−1)−2]/(2x−1)²=4(x−1)/(2x−1)².

3.b. Point d’inflexion

Le dénominateur est strictement positif. Le signe de f″ est donc celui de x−1 : négatif avant 1, positif après 1. La convexité change une seule fois, en x=1.

f(1)=1×ln(1)=0.
Conclusion : la courbe admet un unique point d’inflexion A(1;0), qui est aussi son intersection avec l’axe des abscisses.

4.a. Positivité sur [1;2]

Pour x∈[1;2], x>0 et 2x−1≥1, donc ln(2x−1)≥0. Ainsi f(x)≥0.

4.b. Calcul de l’intégrale auxiliaire

En utilisant la décomposition admise :

x²/(2x−1)=x/2 + 1/4 + (1/8)×[2/(2x−1)].

Donc :

∫₁² x²/(2x−1) dx = [x²/4 + x/4 + (1/8)ln(2x−1)]₁²= (1+1/2+(1/8)ln3) − (1/4+1/4)=1+(1/8)ln3.

4.c. Aire A

Comme f est positive sur [1;2] :

A=∫₁² x ln(2x−1) dx.

Effectuons une intégration par parties avec u=ln(2x−1) et dv=x dx. Alors du=2/(2x−1)dx et v=x²/2 :

A=[(x²/2)ln(2x−1)]₁² − ∫₁² x²/(2x−1) dx.A=2ln3 − [1+(1/8)ln3] = (15/8)ln3 − 1.
Aire exacte : A=(15/8)ln(3)−1 unité d’aire, soit environ 1,06 unité d’aire.

Partie C – Généralisation

1. Existence et unicité du point d’inflexion

On admet :

fa″(x)=a(ax−2)/(ax−1)².

Sur le domaine x>1/a, le dénominateur est strictement positif et a>0. Le signe est donc celui de ax−2. Il change de signe une seule fois pour :

x=2/a.

Chaque courbe Ca possède donc un unique point d’inflexion Aa.

2. Alignement des points Aₐ

L’abscisse du point est 2/a. Son ordonnée vaut :

fa(2/a)=(2/a)ln(a×2/a−1)=(2/a)ln(1)=0.

Ainsi :

Aa(2/a ; 0).
Conclusion : tous les points Aa appartiennent à l’axe des abscisses ; ils sont donc alignés.
Erreur fréquente : écrire seulement f″(1)=0 pour conclure à un point d’inflexion. Il faut vérifier que f″ change effectivement de signe.

Méthode pour gagner des points sur ce sujet

Arbre pondéréInscrire les probabilités sur les branches et multiplier le long d’un chemin.
Variance d’une sommeL’additivité de la variance exige l’indépendance des variables.
RécurrencePrésenter clairement initialisation, hypothèse de récurrence, hérédité et conclusion.
Géométrie 3DTraduire chaque propriété géométrique par un produit scalaire, une équation ou un système.
Inéquation exponentielleSurveiller le signe du nombre par lequel on divise après passage au logarithme.
Intégration par partiesAnnoncer u, dv, du et v avant d’appliquer la formule.
Gestion indicative des 4 heures : 45 minutes pour l’exercice 1, 70 minutes pour l’exercice 2, 40 minutes pour l’exercice 3, 75 minutes pour l’exercice 4 et 10 minutes de relecture.

Compléter prochainement ses révisions de mathématiques

Les futures fiches et le futur lexique pourront reprendre les notions clés de ce sujet : probabilités conditionnelles, espérance, variance, Bienaymé-Tchebychev, équations différentielles, suites géométriques, produit scalaire, plan, convexité, logarithme et intégration par parties. Les boutons sont volontairement inactifs tant que les pages ne sont pas publiées.

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Refaites le sujet en conditions d’examen avant de lire le corrigé. Conservez les traces de recherche : le sujet précise qu’elles peuvent être valorisées, même si elles sont incomplètes.

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Mathématiques 2026 Antilles-Guyane – Jour 1
Code : 26-MATJ1AG1
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FAQ

La totalité du sujet est-elle corrigée ?

Oui. Les quatre exercices et chacune de leurs sous-questions sont traités avec les calculs et les justifications.

Pourquoi Bienaymé-Tchebychev permet-elle de répondre à l’exercice 1 ?

Elle minore la probabilité que S reste à moins de 50 GWh de son espérance. La borne obtenue, 0,8044, est déjà supérieure à 0,80.

Pourquoi le premier protocole est-il dangereux alors que la limite n’est que 3,33 mg ?

Le seuil de toxicité est 3 mg. La fonction croissante l’atteint vers 6,5 heures, alors que le traitement doit durer au moins 7 heures.

Pourquoi le second protocole ne dépasse-t-il jamais 3 mg ?

La suite est croissante et converge vers 2,5 mg. Tous ses termes restent donc inférieurs à 2,5 mg.

Quelles sont les réponses de l’exercice 3 ?

Les affirmations sont, dans l’ordre : vraie, fausse, vraie et vraie.

Quelle est la valeur exacte de l’aire de l’exercice 4 ?

L’aire vaut (15/8)ln(3)−1 unité d’aire.

Les fiches et le lexique Maths sont-ils déjà disponibles ?

Non. Leur publication est annoncée prochainement ; aucun faux lien n’a été inséré.