Compétences et clés de réussite

L'exercice 4 du sujet du Baccalauréat de Mathématiques 2025 pour la zone Polynésie (Sujet 2) se présente sous la forme d'un « Vrai ou Faux » avec justification obligatoire. Ce format exige non seulement une maîtrise technique des calculs, mais surtout une capacité à raisonner et à rédiger une preuve concise. Voici les points clés pour réussir cet exercice transversal.

1. Maîtriser le Dénombrement

La première affirmation teste votre capacité à distinguer l'ordre et la répétition dans les ensembles finis. La clé réside dans la différenciation entre les p-uplets (listes ordonnées, ici des arrangements car les éléments sont distincts) et les combinaisons (sous-ensembles où l'ordre ne compte pas). Une connaissance précise des formules associées aux cardinaux des ensembles est indispensable pour comparer les quantités.

2. Lien entre Intégrale et Aires

L'analyse graphique proposée demande de relier le calcul intégral à la géométrie plane. Pour valider ou réfuter l'égalité des aires, l'élève doit être capable de calculer l'aire d'un carré élémentaire et de la comparer à l'intégrale définie de la fonction carré sur un intervalle donné. C'est une application directe du cours sur les primitives.

3. Technique d'Intégration par Parties (IPP)

L'affirmation sur l'intégrale impliquant le logarithme népérien nécessite l'utilisation de l'intégration par parties. La réussite repose sur le choix judicieux des fonctions $u(x)$ et $v'(x)$. Savoir dériver $x \ln(x)$ ou intégrer $x$ tout en manipulant les bornes de l'intégrale est ici crucial pour vérifier la valeur exacte proposée.

4. Équations Différentielles

Plutôt que de résoudre l'équation différentielle $y' = ay + f(x)$ depuis le début, la méthode attendue est souvent la vérification. Il s'agit de tester si la fonction proposée satisfait l'égalité. Il faut donc dériver la fonction candidate avec rigueur et substituer les termes dans l'équation d'origine pour conclure.

5. Étude de la convergence des suites

La dernière question aborde le comportement asymptotique d'une suite mêlant fonction exponentielle et trigonométrie. La difficulté réside dans l'analyse du terme $(x-1)$ (son signe est déterminant) et la gestion du terme oscillant $\cos(n)$. L'utilisation des théorèmes de comparaison ou de l'inégalité des gendarmes, couplée aux propriétés des limites de l'exponentielle, permet de déterminer si la suite diverge vers l'infini.