Commun à tous les candidats

 

Lors d’un match de rugby, un joueur doit transformer un essai qui a été marqué au point Mathplace quicklatex.com-845bc52c44765adc127dbc48e0102ef5_l3 Exercice 4 - 5 points  (voir figure ci-contre) situé à l’extérieur du segment Mathplace quicklatex.com-69063f6daf8277296f1732ed8a05f6b3_l3 Exercice 4 - 5 points  .

La transformation consiste à taper le ballon par un coup de pied depuis un point Mathplace quicklatex.com-1243bb52ff01d30b48a17758afe697a4_l3 Exercice 4 - 5 points  que le joueur a le droit de choisir n’importe où sur le segment Mathplace quicklatex.com-88d37729e1527d124f15705cf35f9a56_l3 Exercice 4 - 5 points  perpendiculaire à la droite Mathplace quicklatex.com-72aeee85b2c0d9ef5d1b7b909e1732f6_l3 Exercice 4 - 5 points  sauf en Mathplace quicklatex.com-845bc52c44765adc127dbc48e0102ef5_l3 Exercice 4 - 5 points  . La transformation est réussie si le ballon passe entre les poteaux repérés par les points Mathplace quicklatex.com-91e3b3a7320d5d33ff19257a0b6a141c_l3 Exercice 4 - 5 points  et Mathplace quicklatex.com-1a64be21575f995eca8a53cf85095685_l3 Exercice 4 - 5 points  sur la figure.

 

Mathplace annale-2016-metropole-3 Exercice 4 - 5 points

Pour maximiser ses chances de réussite, le joueur tente de déterminer la position du point Mathplace quicklatex.com-1243bb52ff01d30b48a17758afe697a4_l3 Exercice 4 - 5 points  qui rend l’angle Mathplace quicklatex.com-dc04dc02cf995462092d3a3304ca3640_l3 Exercice 4 - 5 points  le plus grand possible.

Le but de cet exercice est donc de rechercher s’il existe une position du point Mathplace quicklatex.com-1243bb52ff01d30b48a17758afe697a4_l3 Exercice 4 - 5 points  sur le segment [EM] pour laquelle l’angle Mathplace quicklatex.com-dc04dc02cf995462092d3a3304ca3640_l3 Exercice 4 - 5 points  est maximum et, si c’est le cas, de déterminer une valeur approchée de cet angle.

Dans toute la suite, on note Mathplace quicklatex.com-3b8affa7af0b01fd56bf3b3eed5f262f_l3 Exercice 4 - 5 points  la longueur Mathplace quicklatex.com-85bb176f259a64d70ecaf1ccb36e1268_l3 Exercice 4 - 5 points  , qu’on cherche à déterminer.

Les dimensions du terrain sont les suivantes : EM = 50 m, EA = 25 m et AB = 5,6 m . On note Mathplace quicklatex.com-42421223af7c58fb1e03b6ed869a4ef7_l3 Exercice 4 - 5 points  la mesure en radian de l’angle Mathplace quicklatex.com-5a713a203d9602ec748981531b26d5b0_l3 Exercice 4 - 5 points  , Mathplace quicklatex.com-6623b868aa0b6a758e58ec9c217b6bec_l3 Exercice 4 - 5 points  la mesure en radian de l’angle Mathplace quicklatex.com-80ae953489dea5992fff4ead09220a9c_l3 Exercice 4 - 5 points  et Mathplace quicklatex.com-317caff9c49fa33cd99c2e3d06abd61a_l3 Exercice 4 - 5 points  la mesure en radian de l’angle Mathplace quicklatex.com-dc04dc02cf995462092d3a3304ca3640_l3 Exercice 4 - 5 points  .

1. En utilisant les triangles rectangles Mathplace quicklatex.com-301ead28828c2defac35cd23d86b1af3_l3 Exercice 4 - 5 points  et Mathplace quicklatex.com-9b66d10565fa7172f556d463ca1fb429_l3 Exercice 4 - 5 points  ainsi que les longueurs fournies, exprimer Mathplace quicklatex.com-e886d5410b2058b6c488da8c0e272786_l3 Exercice 4 - 5 points  et Mathplace quicklatex.com-f4ef969828a5c54f3256c47358864e6b_l3 Exercice 4 - 5 points  en fonction de Mathplace quicklatex.com-3b8affa7af0b01fd56bf3b3eed5f262f_l3 Exercice 4 - 5 points  .

La fonction tangente est définie sur l’intervalle Mathplace quicklatex.com-b4bac863f0a71c14eb94baeb2bbbc1cb_l3 Exercice 4 - 5 points  par Mathplace quicklatex.com-5820d2d8b5d0740ecfaf900d29306de4_l3 Exercice 4 - 5 points  .

2. Montrer que la fonction tan est strictement croissante sur l’intervalle Mathplace quicklatex.com-e0e74193c07464c84c856a90190cb58f_l3 Exercice 4 - 5 points  .

3. L’angle Mathplace quicklatex.com-dc04dc02cf995462092d3a3304ca3640_l3 Exercice 4 - 5 points  admet une mesure Mathplace quicklatex.com-317caff9c49fa33cd99c2e3d06abd61a_l3 Exercice 4 - 5 points  appartenant à l’intervalle Mathplace quicklatex.com-e0e74193c07464c84c856a90190cb58f_l3 Exercice 4 - 5 points  , résultat admis ici, que l’on peut observer sur la figure.

On admet que, pour tous réels Mathplace quicklatex.com-139813192e94b132893033c54bbdb71c_l3 Exercice 4 - 5 points  et Mathplace quicklatex.com-c7328f846d793fdd97d12ad66a3ebf64_l3 Exercice 4 - 5 points  de l’intervalle Mathplace quicklatex.com-e0e74193c07464c84c856a90190cb58f_l3 Exercice 4 - 5 points  ,

Mathplace quicklatex.com-ab3318e3745677cd216164ccdbd59421_l3 Exercice 4 - 5 points  .

Montrer que Mathplace quicklatex.com-10f078556cce5d2182d22f42a8835b3d_l3 Exercice 4 - 5 points  .

4. L’angle $\widehat