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Exercice 4

8 points

Partie &

1. fest la fonction définie sur l'intervalle |0; + col par f(x) = 1/2 xe puissance -1/2 de x

a) Étudier la limite de la fonction f en + ∞.

b) Pour tout réel x ≥ 0, déterminer f° (x), puis dresser le tableau de variations de f sur [0; + ∞[

2. a) Pour tout réel x ≥ 0, déterminer f# (x).

b) Étudier la convexité de la fonction f sur l'intervalle [0; + ∞[.

Partie B

On fait absorber à un animal un médicament dosé à 1 mg de principe actif. Ce médicament libère peu à peu le principe actif qui passe dans le sang. On note g(t) la quantité de principe actif, exprimée en mg, présente dans le sang à l'instant t exprimé en heure (t ≥ 0). On constate expérimentalement que la fonction g est solution de

1

l'équation différentielle (E) : y' +

24=

1e 2.

1. a) Démontrer que la fonction u définie sur 0; + ∞[ par u(t) =

1

-te est solution de l'équation (E).

2

b) Montrer qu'une fonction v est solution de l'équation (E) si, et seulement si, la fonction h = v - u est solu-

1

tion de l'équation différentielle y' +

2% = 0.

c) En déduire l'ensemble des solutions de l'équation (E).

2. On suppose qu'à l'instant t = 0, la quantité de principe actif présente dans le sang est nulle.

Montrer que la solution de l'équation différentielle (E) qui vérifie cette condition initiale est la fonction fétu-diée dans la partie A.

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3. Donner l'instant t pour lequel la quantité de principe actif est maximum.



terminale - spe math