Modèle : Examen Epreuve de la matiere de specialite - Mathematiques — Academies regionales d'education et de formation (AREF) 2021
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En bref
Ce document est une ancienne épreuve écrite du concours de Epreuve de la matiere de specialite - Mathematiques organisé par Academies regionales d'education et de formation (AREF) (2021), publiée sur Wadifa Info en consultation et téléchargement PDF gratuits, avec une correction proposée.
- Organisme
- Academies regionales d'education et de formation (AREF)
- Grade
- Epreuve de la matiere de specialite - Mathematiques
- Spécialité
- الرياضيات - التعليم الثانوي
- Année
- 2021
- Pages
- 26
- Langue des questions
- arabe et français
- Correction
- correction proposée disponible sur cette page
📝 Texte des questions (extrait automatiquement des pages scannées)
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à خاص بكتابة المباراة مباريات لتوظليف الأطر النظامية للأكاديميات : حي ا لا مباراة توظظليف أساتذة التعليم الثانوي ونثرة التريية قرانية 03ل APTE TES دورة دجنبر 2021 المركز الوطني للتقويم والامتحانات لمركز الوطني للتقريم و الاسم الشخصي والعائلي : تاريخ ومكان الازدياد : خاص بكتابة المباراة الموضو قه 1 Î 2 ور اسم المصحح وتوقيعة : ...سس | الصفحة : 1 على 26 الإجابة بسبب)1)ثا#ببا#بللبببلبببللببببتتبسسسسسسسستبسساؤً"ٍ٠/.١".-.سرتحخحتتك Consignes et instructions aux candidats La feuille sujet c'est une feuille de réponse :le candidat(e) répond sur la copie du sujet ; .1 Transcrire toutes les informations personnelles demandées à l’entête de la première page ; .2 L'épreuve comporte 50 questions de la Question! à la QuestionS0 ; .3 Chaque candidat(e) n’a le droit d'utiliser qu’une seule copie sujet/réponse ; .4 Chaque question comporte 4 choix de réponses (A, B, C, D) dont une seule réponse est juste : .5 On coche la lettre correspondante à la réponse correcte de la façon suivante : .6 Question : A. 13 B. 11 K 12 D. 14 La rature ou l’utilisation du Blanco sont strictement INTERDITES ; .7 Aucun document de quelque nature que ce soit n’est autorisé ; .8 L'usage de la calculatrice non programmable est permis ; .9 L'usage des téléphones mobiles, des tablettes et de tout appareil électronique intelligent est strictement .10 INTERDIT ; Toute réponse ne respectant pas les règles citées ci-dessus sera annulée, .11 نماذج المباريات من موقع وظيفة إنفو wadifa-info.com لا بكتب أ فى هذا الاطا أب اي وو رس رار وار رات دا ا ات لا ل ا د ار ل رت لمجي ا سا ا ا مباريات لتوظيف الأطر النظامية للاكاديميات : أساتذة التعليم الثانوي -دورة دجنبر 2021- الموضوع ِ التخصص : الرياضيات - الاختيار : اختبار في مادة التخصص الصفحة: 2 على 26 —_—_—_—_—_— سس ست :1015511081 pour tout n de N°. "[ 177+ 0 = ميان Soit (u,)., la suite numérique définie par u, = let On a alors : \n 2 2 ]| ل | A. Vn2l,u,= B. Vn2>2,u,= 4+1 8 \n 2 2 C. Vn22,u,= (222) D. Vn2l,u,= (2) QUESTION 2 : la fonction numérique ع Soit f une fonction numérique paire et dérivable sur R et définie sur R par: g(x)= Ë +1 Je +x La valeur de g'(0)est égale à : نماذج المباريات من موقع وظيفة إنفو wadifa-info.com à لا يكتب أى بصب 51( سي يت ب في هذا الإطا ا ل ل «4 2 مباريات لتوظيف الأطر النظامية للأكاديميات : أسائذة التعليم الثانوي -دورة دجنبر 2021- الموضوع 26 التخصص : الرياضيات — الاختبار: اختبار في مادة التخصص الصفحة: 3 على 002-5110!3:-ب((/|/١/9٠تة La valeur de l'intégrale É cos(x)cos(2x)sin(x)dx est égale à : QUESTION 4 : _0ٍ_لاسسس__سسس_ سس On considère la fonction f définie sur }- 15+ œ[ par : f(x) = MT On donne au voisinage de 0 :In(1+x)=x- _ + =: +o(x) Le développement limité à l’ordre 3 de f en 0 est : A. f(x)= x-5* + à +o(x) B. f(x)=x- à x? LS +o(x) fO)=x-5 +03 3 C. f(x)=x+ 1 x + 1 x + 0 ) . ب +«د()/ + EE + D. f(x)=x-x + ir 4 o(x) wadifa-info.com نماذج المباريات من موقع وظيفة إنفو ٠ لا يكتب أى شيء فى هذا الاطا مال SOS ESS حا 8 مباريات لتوظيف الأطر النظامية للأكاديميات : أساتذة التعليم الثانوي -دورة دجنبر 2021- الموضوع 26 التخصص : الرياضيات - الاختبار: اختبار في مادة التخنصص الصفحة: 4 علي QUESTION 53: بسنب La série Sat a Série > EE converge أ pour somme : nel QUESTION 6: — On considère la suite de fonctions (f,).. définie sur R° par: f,(x)=e* On a alors : A. (f,),. converge simplement vers la fonction f définie par : f(x) = { 1 sixe[o:[ " {0 sixz1 1 sixe [o: B. (f,).. converge uniformément vers la fonction f définie par : (x) = Lx 0 six>1 C. (/,)... converge uniformément vers la fonction f définie par : f(x)= Ü sixe Ps 1 jé six> !]أ sixe القن D. )7(. converge simplement vers la fonction f définie par : f (x)= : six=1 0 six>1 wadifa-info.com نماذج المباريات من موقع وظيفة إنفو لا يكتب أى à فى هذا الاطا Re Ce Un. ed ااا امات اداه اااي اس اس اتساج مباريات لتوظيف الأطر النظامية للأكاديميات : أساتذة التعليم الثانوي -دورة دجنبر 2021- الموضوع التخصص : الرياضيات - الاختبار : اختبار في مادة التخنصص الصفحة: 5 على 26 QUESTION : (x) م On considère la fonction f définie sur ]0;+c0[ x ]0;+o0[ par: f(x,y)= On a alors : Le راق ce (= (+ h(s) eee pes D. "روج F In(xy). سل لس سللثتثتثا 11]0[[8 اناي _—__—_—_—_———_—_—_——— On considère les ensembles suivants : H={37+2k7/keZ} et K= { + 2 76 z} On a alors : A HCK B. KCH C. HNnK=Q D. H=K نماذج المباريات من موقع وظيفة إنفو wadifa-info.com لا يكتب أى à فى هذا الاطا ا حت ا مباريات لتوظيف الأطر النظامية للاكاديميات : أساتذة التعليم الثانوي -دورة دجنبر 2021- الموضوع 26 التخصص : الرياضيات - الاختبار : اختبار في مادة التخنصص الصفحة: 6 على QUESTION 9 : الس On considère deux points 4 et 8 du plan tels que 48=6 et / est le milieu de [AB] L'ensemble des points M du plan vérifiant MAMB=-5 est : A. Le cercle de centre 7 et de rayon 2 B. Le cercle de centre 7 et de rayon 4 C. La médiatrice du segment [| 48] D. La droite qui passe par / et de vecteur directeur -7 QUESTION 10 ————————————————————————— On considère les droites : x=1+t (A,):4y= (reR) et (A): É ne z=l+t La distance entre les droites (D, ) et (D, est égale à : c. V2 نماذج المباريات من موقع وظيفة إنفو wadifa-info.com ىأ لا يكتب ed يي نسي ٠ LA فى هذا الإطار ل eme NS الموط 2 re É: اساتذة التعليم الثان : Cages مباريات لتوظيف الأطر النظاميه | ET التعليم الثانوي -دورة دجنبر 2021- الموضوع à التخصص : الرياضيات - الاختبار : اختبار في مادة | QUESTION 11 à : ااا ا سرس و سس س تت Soit z, , z, et z, des nombres complexes tels que : Bl=l2l=l21=1 et ب + ل + 1 =1 EL زا ارج La valeur de |z, + z, + |رع est égal à : QUESTION 22: On considère deux fonctions numériques fet ع à variables réelles telles que : g(x)=1-x et fog(x)= = La valeur de 10) est égale à : D. V2 wadifa-info.com نماذج المباريات من موقع وظيفة إنفو لا CAS أى شىء cs > _ سني فى هذا الاطا ا ا ا وسو ا لا مباريات لتوظيف الأطر النظامية للأكاديميات : أساتذة التعليم الثانوي -دورة دجنبر 2021 الموضوع 5 التخصص : الرياضيات - الاختبار : اختبار في مادة التخنصص الصفحة: 8 على 26 — ص#ببلَلبلتَت٠ببب :0105517101113 l’un des trois entiers naturels n,n+10 et »+20 est un multiple م pal tout entier naturel ٠015110714: CRE SRE EME EEE Soit xun nombre réel. 1+x? x? x On considère la matrice M(x) définie par : M(x)=| x-2022 x-2021 x-2022 x+2022 x+2022 x+2023 Le déterminant de la matrice M(x) est égal à : A. (x+2021) B. (x-2022) C. (x+1)ÿ D. (x-1 ÿ نماذج المباريات من موقع وظيفة إنفو wadifa-info.com
— صفحة 9 —
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التخصص : الرياضيات - الاختبار : اختبار في مادة التخصم الصفخة: وغل 26
QUES TON EE ————— ——— ————
Soit F la fraction rationnelle définie par : F(X)= st
(X-1)(° -1)
La décomposition de F(X)en éléments simples dans R(X est :
AN ne 1 1 1
EE RP ST ee LS ا اا
(x) أ[ LA TE
1 7 1 مر رم
B. FX) =X 442$ — + —
2(X-1) (- )4 )+ )4 )1(
AR 1 1 1
—— + تت ب ص إج+جاج+ ددا CC
2x4) 2)-١( (x-1} +03
1 3 1
لبتن+ كدج + 1 -(7)2 D.
ETS ET METTENT) و ددح
—————————————————— 011517101116
On note par M, (R) l’ensemble des matrices carrées d'ordre 2 à coefficients réels.
On rappelle que(M, (R),+..) est un espace vectoriel de dimension 4.
a-c و
(a;b;c)eR' | . On a alors : ل * "7" الدع On considère l’ensemble
b-c b-a ]
A. (E,+,.) n’est pas un espace vectoriel surR
B. (E,+,.) est un espace vectoriel de dimension 3
C. (E,+,.) est un espace vectoriel de dimension 2
D. (E,+,.) est un espace vectoriel de dimension 4
— صفحة 10 —
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ب أ أ ا ا ا ا ات د ات ات ا ات ات ات ات ات ات ات ا ات ا ا ا ا ا ا ا ا ات ا ا اا ااا
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التخصص : الرياضيات - الاختبار : اختبار في مادة التخنصصض الصفحة: 10 على 26
QUESTION 17: ————————————
À 0 0
٠ 0 0 ادا On considère la matrice
Le 1 1
Les valeurs propres de la matrice M sont :
A.0,1et2
B.9,-let2
C.Oetl
D. -1 et -2
لمبيلللللسلشسظلشس سششسلس“لصظللللللللللظللسلسليسلسلشسس2ثسسس QUESTION
Soit neN :
On pose E=C?+2C! +302 +#+(n+1)Cr.
La valeur de E est égale à :
B. 27+27
D. (n+1)2"
— صفحة 11 —
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ا حا اج رج اك ورك جاج جره ذه كاره ا جراهاه كات اجرج صردبه جرح جره اجاج بج
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26 التخصص : الرياضيات - الاختبار : اختبار في مادة التخصص الصفحة: 11 على
QUESTION 19 2 —
Soient Eet F deux événements tels que : P(E)= P(F)= : ٠
On a alors :
A. P(ENF)< 2
B 2 3
TS P(ENF)< =
D. =<P(EnF)si
QUESTION 20 : ا
Une une contient trois boules : une blanche, une noire et une verte.
On tire successivement et avec remise une boule de cette urne jusqu'à ce que l’on
obtienne une boule blanche pour la première fois. ١
On note x le nombre de tirages nécessaires pour obtenir une première boule blanche.
On a alors :
A. E(X)=3 et V(X)=2
B. E(X)=3et V(X)=6
C. E(X)=- et V(X)==
D. E(X)=9 et F(X)=2
— صفحة 12 —
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بطب أي سي
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> مسب داه ا ا ل ا ا م نت نت م ان رم رس سا ارس مس واه اس ااه
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التخصص : الرياضيات - الاختبار : اختبار في مادة التخصص الصفحة: 12 على 26
QUESTION 21: ——————————--<<<——
AE : 1 : :
ad tel que D, = [£ sax [0:1]. جا 1 دا On pose . ]نه +:1[ € Soita
La valeur de l'intégrale 7, est égale à :
A. 2 +n(a)
B. = In(3a)
C. xin(2a)
D. : In(a)
QUESTION 22 :
définies sur R par : ع On considère les fonctions fet
sx) x É e*
x)=e"et g(x)= it.
f(x) g(x)=[ Le
La valeur de 7)2( est égale à :
A. 492 +
B. 32
م22 +
حم كلا D.
— صفحة 13 —
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أي سني Se
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mm و ا ور ا رت نت رج رج رس رس أ نس ايسا mm =
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26 التخصص : الرياضيات - الاختبار : اختبار في مادة التخصص الصفحة: 13 على
QUESTION 23: ااا ااا
Soit f la fonction numérique définie sur R? par : f(x, y)= 2 +6xy-3y° +2
On a alors :
A. f n’admet pas d’extremums
B. f'admet un maximum local en (-1;-1)
C. f admet un minimum local en (-1;-1)
D. f admet un maximum local en (0:0)
QUESTION 24 —————————————
Soit f'une fonction numérique de classe C?sur R et f"(0)=5.
Ona lim 2/)(-3/)2(+/)4«( est égale à :
x—+0 1
A. 15
B. 10
C.s5
D. 20
— صفحة 14 —
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mm A
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26 التخصص : الرياضيات - الاختبار : اختبار في مادة التخصص الصفحة: 14 على
QUESTION 25 : لبر واس
On note par M,(R) l’ensemble des matrices carrées d'ordre 2 à coefficients réels.
On pose H = { |] /xe a} . Le produit x de M, (R) induit sur H une loi de
composition interne dont l’élément neutre est :
D. 2 2
QUESTION 26 : ا لانتس
_ك كركذا x FE
lim(2 +3 -4 ) est égale à :
— صفحة 15 —
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مد عاج ماه ا اج داج ساوج جاح ووه اكه اج اداه ج اساي ماج مهاده احرج جاه حك
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التخصص : الرياضيات - الاختبار : اختبار في مادة التخصص الصفحة: 15 على 26
سس الأ سب : 27 QUESTION
نز +ع Soit x , y et © des nombres réels tels que : ee
La valeur de l'expression (x—2) + y? est égale à :
ا 2 28 QUESTION
Soit a et b deux nombres entiers naturels tels que aab=1.
On note par a Ab le plus grand diviseur commun de a et b.
On a alors :
A. 2nab=(24 a)x(24 b)
B. (a+b)A(a-b)=1
C.(a+b)A(a-b)=2
D. (2a+b)A(a+2b)=1
— صفحة 16 —
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التخصص : الرياضيات - الاختبار : اختبار في مادة التخصص الصفحة 16 على 26
لللك'ئاابببٍبسمكس_سجبماتت, اكاساكا 1
On lance 115 fois de suite un dé équilibré à six faces numérotées de 1 à 6.
Soit X la variable aléatoire indiquant le nombre de 6 obtenus sur les 115 lancers.
P(X 22) est égale à :
115
A. 1-20 (à)
B. 20[+)
114 5
C.1- 20[?)
115 1
D. 20 -
QUESTION 0:
.2= ل ا Soit a,b ete trois nombres réels tels que : lim DE
Et xsinx
La valeur de a+b+c est égale à:
ج المباري
— صفحة 17 —
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901125110331 2: —————————
On pose : ان < e 3. Soit a,b et c des nombres réels tels que :
1 1 1 2 1 1 1 2
تالالد دا]م لش اهساسا هال = —
+ b+@ c+o م a+®@ b+@ c+@ م
La valeur de l'expression se + ب + ل est égale à :
a+l b+1 c+1
QUESTION 32: ——————————————————————
On considère les ensembles :
F= {(x:») ER?/x?-y=3x- 4y} et H= {(x:») EeR?/2xy=4x+ 3y} :
On pose K = {x +» /(xy)eFn H} :
On a alors :
A. K={0;16}
B. K={0;1,9;16}
C. K={1;4,25}
D. K={0;25}
— صفحة 18 —
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26 التخصص : الرياضيات - الاختبار : اختبار في مادة التخصص الصفحة: 18 على
QUESTION 33: سببببللسس؟سسست
Une urne contient 7 boules numérotées de 1 à ». 00 tire une boule au hasard.
On note X la variable aléatoire égale au chiffre obtenu. Alors # suit :
A. La loi binomiale de paramètres n et 1
B. La loi géométrique sur N° de paramètre 4
C. La loi uniforme de paramètre À
D. La loi de Bernoulli de paramètre —.
QUESTION 34: ——_—————————__@—_@_—_—_—_—_—_—_—_—_—_————…………………
2 27
cr “سار م 3 di)
On pose : I=f € dx+3[ e dx.
La valeur de / est égale à :
— صفحة 19 —
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ذاه جاه ددا ادحا هاداد ناد دنا اناا ااانا vessie =
. مباريات لتوظيف الأطر النظامية للأكاديميات : أساتذة التعليم الثانوي -دورة دجنبر 2021- الموضوع
26 التخصص : الرياضيات - الاختبار : اختبار في مادة التخصص الصفحة: 19 على
90025110835:
On construit d’un même côté de la droite (AB)les demi-cercles de diamètre
[48] [BC]et[ AC].Soit D un point du demi-cercle de diamètre [AC]
tel que (AC) L(BD) et BD=4 (Voir figure) D
L'aire de la région grise est :
A. 27
B. 47 Er À
067 A B 08
D. 87
QUESTION 36 : ———————————————_—_————…—…—
On note par M, ( R ) l’ensemble des matrices carrées d’ordre3 à coefficients réels.
Soit M la matrice de M,(R) telle que M°=M-1 où 1=|0 1 0
0 0 1
Le déterminant de la matrice M est égal à :
031
— صفحة 20 —
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التخصص : الرياضيات - الاختبار : اختبار في مادة التخه الصفحة: 20 على 26
QUESTION 37 : a
Soit X une variable aléatoire suivant la loi uniforme sur [0.1].
Onpose F=-InX. Alors Y suit :
A. La loi uniforme sur [0,1]
B. La loi uniforme sur [1,0]
C. La loi exponentielle de paramètre 1
D. La loi exponentielle de paramètre(-1)
QUESTION 38; ——————————_—_—__———___—_—_—_—_—__—_—___—_—_—_—_—_—_—_—_—_—_—_—_—_—_
Soit (a,),., une suite numérique. On a :
A. Si lim a, =0 alors la série Da, converge.
ب nm
B. Si a, > 08118 série D converge alors la série > Va, converge.
ادم ادم
C. Si la séri ÿ e alors la série 3 Fra, converge
convel — : :
i la série 2 a, 12 22+ 8
converge alors la série جر)١(" a, converge. درل D. Si a, >0 et la série
nel ادم
— صفحة 21 —
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التخصص : الرياضيات - الاختبار : اختبار في مادة التخنصص الصفحة: 21 على 26
اررو|يوا|إييؤزوززؤوؤوؤ|هو|و٠ونيههشر ون - ست : 39 QUESTION
Soit ABC un triangle tel que : 1 . A
et AD=x 8 40-13 : 20-8 : 00-7 : 25 10ظ
La valeur de x est égale à : 8 13
A. 12
B. 11 |
C. 10
QUESTION 49: ———————————————————
Dans l’anneau (4,+,x)tel que 4= {a +2b/ a,be 2} 2
L'élément a + 2b (diffèrent de 0) est inversible si :
A. a=b
B. a =b?
C. a =2b?+1
D. a =-2p?
— صفحة 22 —
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26 التخصص : الرياضيات - الاختبار : اختبار في مادة التخصص الصفحة: 22 على
QUESTION 41 : سس سأ أ الث
Soit a <1 .Une variable aléatoire continue suit une loi de densité / définie sur R par :
1+41nx
— sixell;a
سو دن
0 sinon
La valeur de a est égale à :
A. Ve
QUESTION 42 : انس
Soit (a,), une suite numérique. On a :
A. Si a, >0et la série 2 a, converge alors lim انط - 1>
ب re
B. Si lim 1 = L <1 alors la série Sa converge.
Gt À mel
C.Si la série Y'a, diverge alors la suite (a, رم( est divergente.
+0 اله 1
D. Si la séri converge alors la série > ——— converge.
i la série 2e, 18 7 + 8
— صفحة 23 —
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أن ترج رسا سات د ل ا ا ا ا ا م ري راس اج رساج ا ا
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التخصص : الرياضيات - الاختبار : اختبار في مادة التخصص الصفحة: 23 على 26
— ا — :83 QUESTION
Soit l'application de R dans R telque: VxeR, fo f(x)=-x.
On a alors :
A. fest bijective.
B. f'est croissante sur R
C. f'est décroissante sur R
D. f(0)=1
QUESTION 44 ——————————
On pose : Z=]-c;I[ et J=]In(2)-1;+00 etsoit f:1—J
x n(l+x)-x
Soit f7! la fonction réciproque de f définie sur J
Le développement limité à l’ordre 4 de f”! en 0 est :
ثح إن + 2x +=xt تحجن < () !7 A.
F'(x)=-x 73-23 +7 ( x )
) جاه + B. f'(x)=-x+x-3x+ 2x
ER 1 > au 4 4 8
C. f'(x)= ex —2x +57 +o(x )
9 :3 2
4 م 3 2 AY
D. f'(x)=-x+x-2x" + + ox )
— صفحة 24 —
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مباريات لتوظيف الأطر النظامية للأكاديميات : أساتذة التعليم الثانوي -دورة دجنبر 2021 الموضوع a
التخصص : الرياضيات - الاختبار : اختبار في مادة التخصصر الصفحة: 24 على 26
QUESTION #5: ————————— —
On considère l'application f définie de IR? dans R° par :
f»)=(x-2y ,-3x+4y). Sachant que f est bijective, sa bijection réciproque
f''est définie pour tout (x, y)e R? par :
2x—y -3x+ -
a (F2 2e)
MC) 3 0
_x-2y -3«- 5
B. f(x,»)= (Rs
(Gy) 5 0 1
tr ,2x+ ») ( (نروة) Cf
ل - ب D. f(x, y)= (= y,
EE 010251101746
.1= وين : Soit (u,) une suite arithmétique ne s’annulant pas telle que
و À اج ;
égale à : در ,7 Alors pour tout entier naturel
lin
1+ 02
— صفحة 25 —
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مباريات لتوظيف الأطر النظامية للأكاديميات : أساتذة التعليم الثانوي -دورة دجنبر 2021- الموضوع
التخصص : الرياضيات - الاختبار : اختبار في مادة التخصصر الصفحة: 25 على 26
تلبلالاااا م ل ش١١ سس مللسلسببرسيصيصستنلث : 47 QUESTION
L'intégrale curviligne : [dx + dy le long de la courbe Cdéfinie par le
x°+y 4 ا LE
segment qui relie les points A(1;-1)et B(2:0) est égale à :
A. In(2)
In(2) :8
c. In(3)
D. In(3)
مل للللسسلسللسلقسلاننكلظظشش لسلس سيسأل-_ 73 48 QUESTION
Soit (£) un cercle tangent aux deux droites d'équations cartésiennes respectives
x-2y+1=0 etx-2y+11=0
Le rayon du cercle(£) est égal à :
A. V5
D. 23
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مباريات لتوظيف الأطر النظامية للأكاديميات : أساتذة التعليم الثانوي -دورة دجنبر 2021- الموضوع
التخصص : الرياضيات - الاختبار : اختبار في مادة التخصص الصفحة: 26 على 26
QUESTION 49 : ا لل اس سس
L'inverse de 7 dans Z/60Zest :
A. 17
B. 29
c. 43
QUESTION 50 : ———
Soit À et B deux parties d’un ensemble E et f l'application définie par :
f:P(E)— P(A)x P(B)
X bB(XNA,XNB)
Si f est injective alors :
A 700 - ©
B. AUB=E
€. ANB=9
D. AUB=E
Correction proposée
Il s'agit d'une correction proposée, rédigée par l'équipe wadifa-info pour vous aider à comprendre la méthode — ce n'est pas un corrigé officiel de l'administration organisatrice.
Ce modèle est l'épreuve de la matière de spécialité – Mathématiques du concours de recrutement des cadres des AREF, professeurs de l'enseignement secondaire, session de décembre 2021 (Centre national d'évaluation et des examens). Durée : 3 heures, coefficient 3, note sur 75. L'épreuve comporte 50 QCM à quatre choix dont un seul est juste ; la calculatrice non programmable est autorisée.
💡 Beaucoup de questions se règlent en une ligne avec le bon outil : développement limité (Q4, Q24, Q26, Q30, Q44), changement de variable (Q21, Q34), passage en complexe (Q27, Q32), ou un contre-exemple (Q38, Q42). Repérez l'outil avant de calculer.
Questions 1 à 10
Q1. C — Posons wn = unn−1. La relation donne un+1n = n + unn−1, soit wn+1 = wn + n, avec w₁ = u₁⁰ = 1. Donc wn = 1 + (1 + 2 + … + (n−1)) = (n² − n + 2)/2 et, pour n ≥ 2, un = ((n² − n + 2)/2)1/(n−1).
Q2. C — g'(0) = 1. g'(x) = x²f(x) + (x³/3 + 1)f'(x) + 1. f paire et dérivable ⇒ f' impaire ⇒ f'(0) = 0. Donc g'(0) = 0 + 0 + 1.
Q3. D — 1/16. cos x·sin x·cos 2x = (1/2)sin 2x·cos 2x = (1/4)sin 4x. ∫₀π/8(1/4)sin 4x dx = (1/16)[−cos 4x]₀π/8 = (1/16)(1 − cos(π/2)) = 1/16.
Q4. A — 1/(1 + x) = 1 − x + x² + o(x²). (x − x²/2 + x³/3)(1 − x + x²) = x − x² − x²/2 + x³ + x³/2 + x³/3 + o(x³) = x − (3/2)x² + (11/6)x³ + o(x³).
Q5. D — 5/4. Σn≥1 n/3n = (1/3)/(1 − 1/3)² = 3/4 et Σn≥1 1/3n = 1/2. Somme : 3/4 + 1/2 = 5/4.
Q6. D — Pour 0 ≤ x < 1, xⁿ → 0 donc fn(x) → 1 ; pour x = 1, fn(1) = e−1 ; pour x > 1, xⁿ → +∞ donc fn(x) → 0. La limite n'est pas continue alors que les fn le sont : la convergence n'est pas uniforme (B et C exclus), et A donne une mauvaise valeur en 1.
Q7. D — f(x, y) = (x/y)(ln x + ln y). ∂f/∂x = (ln(xy) + 1)/y. Puis ∂/∂y[(ln(xy) + 1)/y] = [(1/y)·y − (ln(xy) + 1)]/y² = −ln(xy)/y².
Q8. A — H ⊂ K. H = {(2k + 3)π} = multiples impairs de π. K = {(2k + 1)π/3}. (2m + 1)π ∈ K avec k = 3m + 1, donc H ⊂ K ; mais π/3 ∈ K et π/3 ∉ H.
Q9. A — MA·MB = (MI + IA)·(MI − IA) = MI² − IA² = MI² − 9 = −5 ⇒ MI = 2 : cercle de centre I et de rayon 2.
Q10. C — √2. (Δ₁) : point A(1, 0, 1), direction u(1, −1, 1). (Δ₂) : y = 2, x = z + 2 : point B(2, 2, 0), direction v(1, 0, 1). u ∧ v = (−1, 0, 1), AB(1, 2, −1). d = |AB·(u ∧ v)|/‖u ∧ v‖ = |−1 − 1|/√2 = √2. (L'énoncé écrit ensuite (D₁), (D₂) pour (Δ₁), (Δ₂).)
Questions 11 à 20
Q11. B — 1. |zk| = 1 ⇒ 1/zk = z̄k. Donc |z₁ + z₂ + z₃| = |z̄₁ + z̄₂ + z̄₃| = |1/z₁ + 1/z₂ + 1/z₃| = 1.
Q12. B — 1. g(x) = 1/2 ⇔ x² = 1/2 ; alors f(1/2) = f(g(x)) = (1 − 1/2)/(1/2) = 1.
Q13. B — 3. Modulo 3, n, n + 10, n + 20 sont congrus à n, n + 1, n + 2 : l'un d'eux est divisible par 3.
Q14. C — (x + 1)². C₁ ← C₁ − C₃ et C₂ ← C₂ − C₃ : les lignes deviennent (1, 0, x²), (0, 1, x − 2022), (−1, −1, x + 2023). En développant : det = [(x + 2023) + (x − 2022)] + x²·[0 + 1] = x² + 2x + 1.
Q15. B — F = X⁴/((X − 1)²(X + 1)). Division : X⁴ = (X + 1)(X³ − X² − X + 1) + 2X² − 1, partie entière X + 1. Pôles : en −1, a = (2 − 1)/(−2)² = 1/4 ; pôle double en 1, c = (2 − 1)/2 = 1/2 ; en +∞, a + b = 2 ⇒ b = 7/4. F = X + 1 + 1/(4(X + 1)) + 7/(4(X − 1)) + 1/(2(X − 1)²).
Q16. C — dimension 2. La matrice ne dépend que de u = a − b et v = a − c (car b − c = v − u) : E = {u(1, 0 ; −1, −1) + v(0, 1 ; 1, 0)}, sous-espace engendré par deux matrices non colinéaires. (Les trois générateurs en a, b, c ont une somme nulle, donc sont liés.)
Q17. B — 0, −1 et 2. χ(λ) = λ³ − (tr M)λ² + (somme des mineurs principaux d'ordre 2)λ − det M = λ³ − λ² − 2λ (les mineurs valent 0, −1, −1 ; det M = 0 car deux lignes égales) = λ(λ − 2)(λ + 1).
Q18. B — E = Σ k·C(n,k) + Σ C(n,k) = n·2n−1 + 2ⁿ (en utilisant k·C(n,k) = n·C(n−1,k−1)).
Q19. C — P(E ∩ F) = P(E) + P(F) − P(E ∪ F) ≥ 8/5 − 1 = 3/5, et P(E ∩ F) ≤ P(E) = 4/5.
Q20. B — X suit la loi géométrique de paramètre p = 1/3 : E(X) = 1/p = 3, V(X) = (1 − p)/p² = (2/3)/(1/9) = 6.
Questions 21 à 30
Q21. D — (π/2)ln a. Ia = ∫1/aa(1/x)arctan(1/x) dx. Le changement x = 1/t montre que Ia = ∫1/aa(arctan t)/t dt. En additionnant : 2Ia = ∫1/aa(π/2)(1/x)dx = (π/2)·2 ln a, car arctan x + arctan(1/x) = π/2 pour x > 0.
Q22. C — f' = g'·eg et g'(x) = 2x·e−x²/(1 + x⁴). En √2 : g(√2) = ∫₂² … = 0 et g'(√2) = 2√2·e−2/5, donc f'(√2) = (2√2/5)e−2.
Q23. B — ∂f/∂x = 6x² + 6y, ∂f/∂y = 6x − 6y : points critiques (0, 0) et (−1, −1). r = 12x, s = 6, t = −6. En (0, 0) : rt − s² = −36 < 0, point selle. En (−1, −1) : rt − s² = 72 − 36 = 36 > 0 et r = −12 < 0 : maximum local.
Q24. A — 15. f(kx) = f(0) + kx f'(0) + (k²x²/2)f''(0) + o(x²). Coefficients : 2 − 3 + 1 = 0 ; 2 − 6 + 4 = 0 ; (2 − 12 + 16)/2 = 3. Limite = 3f''(0) = 15.
Q25. D — Cherchons E = (e, e ; e, e) : (x, x ; x, x)·E = (2xe, 2xe ; 2xe, 2xe) = (x, x ; x, x) pour tout x ⇔ e = 1/2. (I₂ n'appartient pas à H.)
Q26. D — 3/2. 2ˣ + 3ˣ − 4ˣ = 1 + x(ln 2 + ln 3 − ln 4) + o(x) ; (1/x)ln(…) → ln(6/4) = ln(3/2).
Q27. C — 1. z − 2 = (3 − 4 − 2eiθ)/(2 + eiθ) = −(1 + 2eiθ)/(2 + eiθ). Or |1 + 2eiθ| = |e−iθ + 2| = |2 + eiθ| (conjugué). Donc |z − 2| = 1, soit (x − 2)² + y² = 1.
Q28. A — a et b premiers entre eux ne sont pas tous deux pairs : pgcd(2, ab) = 2 exactement quand l'un d'eux est pair, ce que traduit aussi (2∧a)(2∧b). B et C sont faux (a = 3, b = 1 : 4∧2 = 2 ; a = 2, b = 1 : 3∧1 = 1) ; D est faux (a = b = 1 : 3∧3 = 3).
Q29. C — X ~ B(115, 1/6). P(X ≥ 2) = 1 − (5/6)¹¹⁵ − 115·(1/6)(5/6)¹¹⁴ = 1 − (5/6)¹¹⁴(5/6 + 115/6) = 1 − 20(5/6)¹¹⁴.
Q30. A — 4. x·sin x ~ x². Numérateur N : N(0) = a − b + c = 0, N'(0) = a − c = 0, et N(x) = ((a + b + c)/2)x² + o(x²). La limite vaut (a + b + c)/2 = 2 ⇒ a + b + c = 4.
Questions 31 à 40
Q31. B — 2. Soit R(x) = x(a + x)(b + x)(c + x)[Σ 1/(a + x) − 2/x]. Avec σ₁, σ₂, σ₃ les fonctions symétriques de a, b, c : R(x) = x(3x² + 2σ₁x + σ₂) − 2(x³ + σ₁x² + σ₂x + σ₃) = x³ − σ₂x − 2σ₃. R est unitaire à coefficients réels et admet ω et ω² = ω̄ pour racines, donc R = (x² + x + 1)(x − r) = x³ + (1 − r)x² + (1 − r)x − r. Le coefficient de x² est nul ⇒ r = 1 : 1 est racine de R, donc Σ 1/(a + 1) = 2/1 = 2.
Q32. D — K = {0 ; 25}. Avec z = x + iy : z² = (x² − y²) + 2ixy = (3x − 4y) + i(4x + 3y) = (3 + 4i)z. D'où z = 0 ou z = 3 + 4i, et x² + y² = |z|² ∈ {0, 25}.
Q33. C — X prend les valeurs 1, …, n avec la probabilité 1/n chacune : loi uniforme sur {1, …, n}.
Q34. D — 0. Première intégrale, u = x + 5 : ∫₁⁰ eu² du = −∫₀¹ eu² du. Seconde, u = 3x − 2 (du = 3dx) : 3∫ … dx = ∫−1⁰ eu² du = ∫₀¹ eu² du (parité). Somme nulle.
Q35. B — 4π. Posons AB = 2r₁, BC = 2r₂ ; D sur le demi-cercle de diamètre [AC] et (BD) ⊥ (AC) donnent BD² = AB·BC = 4r₁r₂ (relation métrique dans le triangle rectangle ADC). Aire grise (arbelos) = (π/8)[(AB + BC)² − AB² − BC²] = (π/4)AB·BC = (π/4)BD² = 4π.
Q36. A — det M = −1 (réponse probable). De M² = M − I on tire M³ = M² − M = −I, donc (det M)³ = det(−I) = −1 et det M = −1. Remarque : aucune matrice réelle d'ordre 3 ne vérifie réellement M² − M + I = 0 (ses valeurs propres seraient les racines non réelles de x² − x + 1, alors qu'une matrice réelle d'ordre impair a une valeur propre réelle) ; la réponse attendue par le calcul ci-dessus est −1.
Q37. C — Pour t ≥ 0 : P(Y > t) = P(X < e−t) = e−t : Y suit la loi exponentielle de paramètre 1.
Q38. D — Si an > 0 et Σan converge, Σ(−1)ⁿan converge absolument. Contre-exemples : A, an = 1/n ; B, an = 1/n² (√an = 1/n) ; C, le terme général (1 + an)/(2 + an) tend vers 1/2 ≠ 0.
Q39. C — x = 10. Triangle BDC : cos(BDC) = (25 + 49 − 64)/(2·5·7) = 1/7. D est sur [AB], donc cos(ADC) = −1/7. Triangle ADC : 13² = x² + 7² + 2·7·x·(1/7) ⇒ x² + 2x − 120 = 0 ⇒ x = 10.
Q40. C — Avec la norme N(a + √2 b) = a² − 2b² (multiplicative), a + √2 b est inversible dans A ⇔ N = ±1. Si a² = 2b² + 1, N = 1 et l'inverse est a − √2 b. A et B ne suffisent pas (a = b = 2 : N = −4, 2 + 2√2 n'est pas inversible) ; D impose a = b = 0, exclu.
Questions 41 à 50
Q41. A — a = √e. ∫₁a(1 + 4ln x)/x dx = ln a + 2(ln a)² = 1. Avec t = ln a > 0 : 2t² + t − 1 = 0 ⇒ t = 1/2.
Q42. B — C'est la règle de d'Alembert. A est faux (an = 1/n² : le rapport tend vers 1) ; C est faux (an = 1/n tend vers 0). Pour D, 1/(an + n²) ~ 1/n² dès que an → 0, mais le terme peut ne pas être défini (a₁ = −1 par exemple) : l'énoncé n'est pas vrai pour toute suite ; B est la réponse attendue.
Q43. A — f∘f = −Id est bijective, donc f est injective (f(x) = f(y) ⇒ −x = −y) et surjective (y = f(f(−y))). D est faux : si f(0) = a, alors f(a) = 0 et f(0) = f(f(a)) = −a, donc a = 0. f ne peut être monotone (f∘f serait croissante).
Q44. D — f(x) = −x + x² − x⁴/2 + o(x⁴). Cherchons f⁻¹(y) = −y + py² + qy³ + ry⁴ avec f(f⁻¹(y)) = y : on obtient 1 − p = 0, −q − 2p = 0, −r + p² − 2q − 1/2 = 0, soit p = 1, q = −2, r = 9/2.
Q45. D — Matrice [[1, −2], [−3, 4]], déterminant −2 ; inverse (1/−2)[[4, 2], [3, 1]] = [[−2, −1], [−3/2, −1/2]]. f⁻¹(x, y) = (−2x − y, −3x/2 − y/2). Vérification : f(−2x − y, −3x/2 − y/2) = (−2x − y + 3x + y, 6x + 3y − 6x − 2y) = (x, y).
Q46. A — uk = 1 + kr. Pour r ≠ 0 : 1/(ukuk+1) = (1/r)(1/uk − 1/uk+1), somme télescopique = (1/r)(1 − 1/un+1) = (un+1 − 1)/(r·un+1) = (n + 1)/un+1 (vrai aussi pour r = 0).
Q47. B — ln(2)/2. Paramétrage x = 1 + t, y = −1 + t, t ∈ [0, 1] : dx = dy = dt et (x + y)/(x² + y²) = 2t/(2 + 2t²). ∫₀¹ t/(1 + t²) dt = (1/2)ln 2.
Q48. A — √5. Les deux droites sont parallèles, à distance |11 − 1|/√(1 + 4) = 2√5 ; un cercle tangent aux deux a pour diamètre cette distance : r = √5.
Q49. C — 43. 7 × 43 = 301 = 5 × 60 + 1.
Q50. B — A ∪ B = E. Si x ∉ A ∪ B, f({x}) = (∅, ∅) = f(∅) : f n'est pas injective. Réciproquement, si A ∪ B = E, X = (X ∩ A) ∪ (X ∩ B) se retrouve à partir de f(X).
Questions fréquentes sur ce sujet
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