Examens corrigés › Maturité 2021

Niveau standard

Épreuve de maturité 2021 de maths, niveau standard

5 problèmes · durée 240 min · niveau standard (Suisse romande)

Énoncé de l'épreuve de mathématiques de l'examen suisse de maturité, session 2021, niveau standard. MatuMath est un outil de révision indépendant, sans lien avec le SEFRI ni avec la Commission suisse de maturité. Le corrigé, les méthodes et les commentaires sont rédigés par MatuMath.

À propos de l'épreuve de maturité 2021 (niveau standard)

Cette épreuve de mathématiques de l'examen suisse de maturité 2021, niveau standard, comporte 5 problèmes (24 sous-questions) pour un total de 60 points, à traiter en 240 minutes. La note finale suit le barème utilisé à la maturité : note = 1 + 5 × (points obtenus / points maximum), soit environ 60 % des points pour atteindre la moyenne de 4, tu peux convertir tes points avec le calculateur de note.

Ce que cette épreuve teste

ProblèmeThèmePointsQuestions
Problème 1 Géométrie plane 15 5
Problème 2 Analyse 15 4
Problème 3 (à choix) Probabilités 10 7
Problème 4 (à choix) Géométrie plane 10 2
Problème 5 (à choix) Géométrie dans l'espace 10 6

Chapitres et notions couverts par cet examen :

S'entraîner en QCM sur ces chapitres :

Le corrigé détaillé de cette épreuve 2021 est disponible dans l'application MatuMath, en mode chronométré ou en correction pas à pas. Un aperçu des énoncés figure ci-dessous. Le corrigé complet en ligne est publié pour l'épreuve 2025. Réviser d'abord la théorie : fiches de maths.

Problème 1 — Géométrie plane

15 pts

On considère le cercle γ:x2+y24x=2y+20\gamma : x^{2}+y^{2}-4x=2y+20 et le point A(4;10)A(4\,;\,-10).

  1. a)

    Montrer que le centre de γ\gamma est C(2;1)C(2\,;\,1) et que son rayon vaut r=5r=5.

    3 pts
  2. b)

    Vérifier par un calcul que le point AA est extérieur au cercle.

    2 pts
  3. c)

    Montrer que la droite t1:24x7y166=0t_{1} : 24x-7y-166=0 est une tangente au cercle γ\gamma passant par le point AA.

    3 pts
  4. d)

    On donne t2t_{2}, l’autre tangente à γ\gamma passant par le point AA. Son équation est

    t2: {x=43λy=10+4λavec λR.t_{2}:\ \left\{ \begin{array}{l} x=4-3\lambda\\ y=-10+4\lambda \end{array} \right.\qquad \text{avec }\lambda\in\mathbb{R}.

    Calculer les coordonnées de son point de contact TT avec le cercle γ\gamma.

    3 pts
  5. e)

    Donner l’équation de la droite dd de pente 43\dfrac{4}{3} telle que γ\gamma soit le cercle inscrit dans le triangle formé par les droites t1t_{1}, t2t_{2} et dd.

    4 pts

Problème 2 — Analyse

15 pts

On considère la fonction ff définie par f(x)=(2x2+3x)exf(x)=(2x^{2}+3x)\,e^{x}.

  1. a)

    Étudier cette fonction, c’est-à-dire donner le domaine de définition, les zéros et le signe de ff, les équations des éventuelles asymptotes, les coordonnées des points à tangente horizontale, l’étude de la croissance de ff et finalement dessiner dans un repère orthonormé le graphe soigné de ff.

    6 pts
  2. b)

    Montrer que F(x)=(2x2x+1)exF(x)=(2x^{2}-x+1)\,e^{x} est une primitive de ff.

    2 pts
  3. c)

    Montrer que la droite t:y=3xt : y=3x est tangente au graphe de ff au point d’abscisse x=0x=0. Dans le même repère que ff, dessiner cette droite.

    3 pts
  4. d)

    Dans le premier quadrant, déterminer l’aire du domaine limité par la courbe y=f(x)y=f(x), la droite tt et la droite d’équation x=12x=\dfrac{1}{2}.

    4 pts

Problème 3 — Probabilités

10 pts

Une maladie touche 20% de la population d’un pays. Lors d’un dépistage de cette maladie, on utilise un test biologique qui a les caractéristiques suivantes :

  • lorsqu’une personne est malade, la probabilité d’avoir un test positif est de 85%.
  • lorsqu’une personne n’est pas malade, la probabilité d’avoir un test négatif est de 95%.

On choisit une personne au hasard dans cette population.

  1. a)

    Montrer que la probabilité que cette personne soit testée positive est égale à 21%.

    1 pts
  2. b)

    Calculer la probabilité que cette personne soit malade avec un test négatif.

    2 pts
  3. c)

    Calculer la probabilité que cette personne soit testée positive sachant qu’elle est effectivement malade.

    On appelle valeur prédictive positive du test, la probabilité qu’une personne soit malade sachant que le test est positif. On estime que ce test est efficace pour une population donnée lorsque cette probabilité est supérieure à 95%.

    1 pts
  4. d)

    Calculer la valeur prédictive positive de ce test. Ce test est-il efficace sur la population étudiée ?

    On choisit au hasard un échantillon de trois personnes testées positives dans cette population.

    2 pts
  5. e)

    Calculer la probabilité qu’au moins une de ces personnes ne soit pas malade.

    1 pts
  6. f)

    Calculer la probabilité que 2 personnes parmi les 3 soient effectivement malades.

    Malgré les recommandations (suivies ou non) édictées par les autorités du pays, la maladie a progressé jusqu’à atteindre le seuil critique de 60% de la population atteinte par cette maladie.

    1 pts
  7. g)

    Montrer que ce test peut alors être considéré comme efficace sur la population.

    2 pts

Problème 4 — Géométrie plane

10 pts

On a dessiné une figure formée d’un rectangle et d’un triangle équilatéral.

  1. a)

    Sachant que l’aire du rectangle vaut 100 m2100\ \text{m}^{2}, déterminer par calcul les dimensions d’un côté du triangle afin que le périmètre total de la figure ci-contre soit optimal.

    7 pts
  2. b)

    S’agit-il d’un maximum ou d’un minimum ? Justifier votre réponse.

    Figure : examen de maturité 2021 (niveau standard), problème 4

    3 pts

Problème 5 — Géométrie dans l'espace

10 pts

On a dessiné le plan α\alpha dans le repère ci-dessous.

  1. a)

    Donner une représentation paramétrique du plan α\alpha.

    2 pts
  2. b)

    Trouver aa et bb afin que le point A(2021;a;b)A(2021\,;\,a\,;\,b) soit un point de la trace α\alpha'.

    1 pts
  3. c)

    Montrer que le point B(1;2;4)B(1\,;\,2\,;\,4) n’est pas un point de α\alpha.

    1 pts
  4. d)

    Donner une représentation paramétrique d’un plan vertical β\beta contenant le point BB et dont la trace dans le sol est parallèle à α\alpha'. Dessiner les traces de β\beta.

    2 pts
  5. e)

    Dessiner la droite ii d’intersection entre les plans α\alpha et β\beta. Donner une représentation paramétrique de ii.

    2 pts
  6. f)

    Soit CC le point de ii le plus proche de BB. Placer dans le repère le point CC. Déduire la distance entre le point BB et le point CC.

    Figure : examen de maturité 2021 (niveau standard), problème 5

    2 pts

Le même millésime existe en niveau renforcé : examen de maturité 2021 niveau renforcé.

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