Analyse du Sujet 1 - Exercice 1 : Un Vrai/Faux transversal

L'exercice 1 du sujet du Baccalauréat de Mathématiques 2024 pour la zone Suède (Sujet 1) est un classique questionnaire à choix multiples (ici sous forme de Vrai/Faux avec justification) qui permet d'évaluer un large éventail de connaissances en un temps réduit. Ce type d'exercice, noté généralement sur 4 points, requiert non seulement la connaissance des formules, mais surtout une rigueur absolue dans la justification. Une réponse correcte sans preuve mathématique ne rapporte aucun point, ce qui sanctionne le hasard.

Les thématiques abordées dans cet exercice couvrent quatre piliers majeurs du programme de Terminale Spécialité Maths : les équations différentielles linéaires, l'analyse asymptotique des suites géométriques (sommes et limites), la lecture de code Python et l'étude analytique des fonctions logarithmiques liée à la géométrie (tangentes).

Compétences et clés de réussite

Pour réussir cet exercice, le candidat doit mobiliser des savoir-faire précis sur chaque affirmation. Voici les compétences techniques indispensables pour aborder sereinement ce corrigé :

1. Vérification d'une solution d'équation différentielle

Dans la première affirmation, il n'est pas nécessaire de résoudre l'équation différentielle $y' - 2y = -6x + 1$ de zéro (bien que cela soit possible via la solution homogène et particulière). La méthode la plus efficace et la moins sujette aux erreurs de calcul consiste à tester la fonction proposée. Il faut dériver la fonction $f$, puis injecter $f(x)$ et $f'(x)$ dans le membre de gauche de l'équation pour vérifier si l'égalité est satisfaite. La rigueur dans le calcul de la dérivée de $\text{e}^{2x}$ (ne pas oublier le facteur 2) est cruciale.

2. Sommes de termes consécutifs et limites

L'affirmation 2 piège souvent les élèves qui confondent le terme général d'une suite et la somme de ses termes. Ici, $u_n$ est défini comme une somme de puissances de $\frac{3}{4}$. La clé est de reconnaître la formule de la somme des termes d'une suite géométrique : $\text{Premier terme} \times \frac{1 - q^{\text{nombre de termes}}}{1 - q}$. Une fois l'expression simplifiée, l'étude de la limite repose sur le comportement de $q^n$ lorsque $-1 < q < 1$.

3. Analyse d'algorithme Python

L'affirmation 3 demande une lecture attentive du code. Beaucoup d'élèves survolent la boucle for. La compétence clé est la capacité à exécuter le code "à la main" (trace d'exécution). Il faut observer attentivement les variables utilisées dans le calcul de la somme S. L'instruction utilise-t-elle l'indice de la boucle (i) ou le paramètre de la fonction (k) ? Une confusion entre l'indice courant et la borne supérieure est une erreur classique de programmation que cet exercice cherche à mettre en évidence.

4. Lien entre Dérivée et Tangente

La dernière affirmation fait le pont entre l'algèbre et la géométrie. L'expression "tangente parallèle à l'axe des abscisses" doit immédiatement être traduite par une équation mathématique : $f'(a) = 0$. Ici, on cherche s'il existe un paramètre $a$ tel que la dérivée s'annule en $x=1$. Il faut donc dériver correctement la fonction impliquant un logarithme népérien ($f(x) = a \ln(x) - 2x$) et résoudre une équation simple du premier degré.

En résumé, cet exercice de la session Suède 2024 (Sujet 1) est un excellent entraînement pour vérifier la solidité des bases en analyse et en algorithmique avant l'épreuve finale.