Le sujet 2007 - Bac STG Comm. gestion RH - Mathématiques - Exercice |
Avis du professeur :
Déterminer graphiquement des coûts de fabrication et des
quantités d'objets produites. |
(8 points)
Dans une petite entreprise, la fabrique journalière de x
objets impose un coût de fabrication par objet en euros, noté f(x).
Cet objet étant vendu 12€, le chiffre d'affaires en euros, réalisé par
l'entreprise par la vente de x objets, est donc un nombre réel g(x) = 12x.
On définit ainsi deux fonctions f et g.
Partie A :
En annexe, on a tracé la courbe C représentative de la fonction f dans un repère orthogonal ; le nombre d'objets est placé en abscisse et le coût de fabrication en euros est porté en ordonnée.
1. Par lecture graphique, répondre aux questions
suivantes :
a) Quel est le coût de fabrication pour une production journalière de 15 objets ?
Quelle autre quantité d'objets fabriqués donne le même coût de fabrication ?
b) Quelle production journalière correspond à un coût de fabrication de
525€ ?
c) Pour quelle quantité d'objets fabriqués le coût de fabrication
n'excède-t-il pas 305€ ?
2. Dans le repère précédent, tracer la droite d'équation y = 12x et déterminer graphiquement combien l'entreprise doit fabriquer d'objets pour être bénéficiaire.
Partie B :
Dans la suite de l'exercice, on admet que la fonction f
est définie pour tout nombre réel x de l'intervalle [0 ; 50]
par f(x) = x2 — 40x + 480.
1. Montrer que, pour tout nombre réel x de l'intervalle [0 ; 50],
g(x) — f(x) = —x2 + 52x — 480.
2. On désigne par B la fonction définie sur [0 ; 50]
par B(x) = —x2 + 52x — 480.
a) Déterminer la fonction dérivée B ' de B sur [0 ; 50].
b) Étudier son signe et en déduire le tableau de variation de B
sur [0 ; 50].
3) En déduire le bénéfice maximal que l'entreprise
peut réaliser, en précisant la production journalière correspondante.
Comment peut-on retrouver ce résultat graphiquement ?
Annexe
I - L'ANALYSE ET LES DIFFICULTES DU SUJET
Etude d'un coût et d'un bénéfice basée principalement sur une lecture graphique.
II - LES NOTIONS DU PROGRAMME : SAVOIRS ET SAVOIR-FAIRE
● Lecture graphique d'un coût
et d'un bénéfice ;
● Fonction du second degré ;
● Dérivée et sens de variation.
III - LES RESULTATS
Partie A
1.
a) Coût de 105€
Quantité : 25 objets.
b) Production de 40 objets.
c) Production comprise entre 5 et 35 objets.
2. Fabriquer entre 12 et 40 objets.
Partie B
1. g(x) — f(x) = —x² + 52x — 480
2.
a) B '(x) = —2x + 52
b) B '(x) ³ 0
si et seulement si x £ 26
B '(x) £ 0 si et
seulement si x ³ 26
3.
● Le bénéfice maximal est de 196€ pour une
production de 26 objets.
● L'écart maximal entre la courbe et la droite.
IV - LES RESULTATS COMMENTES ET DETAILLES
Partie A
1.
a) Le coût de fabrication pour une production de 15 objets est de 105€.
On obtient le même coût pour une production de 25 objets.
b) Une production de 40 objets correspond à un coût de 523€.
c) Le coût de fabrication n'excède pas 305€ pour une quantité comprise
entre 5 et 35 objets.
2. Pour être bénéficiaire, l'entreprise doit fabriquer entre 12 et 40 objets.
Partie B
f(x) = x² — 40x + 480
1. g(x) — f(x) = 12x — (x² — 40x + 480) d'où g(x) — f(x) = —x² + 52x — 480
2. B(x) = —x² + 52x — 480
a) B '(x) = —2x + 52
b) B '(x) ³ 0
si et seulement si —2x + 52 ³ 0
B '(x) ³ 0 si et
seulement si —2x ³ —52
B '(x) ³ 0 si et
seulement si x £ 26
et B '(x) £ 0
Û x ³ 26.
Il en résulte le tableau de variation suivant :
3. Le bénéfice maximal que l'entreprise peut réaliser
est de 196€ pour une production de 26 objets.
Pour obtenir ce résultat graphiquement, il suffit de déterminer l'écart maximal
entre la courbe et la droite.