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Exercices types : 11ère partie - Exercice 1

40 min
65
Un employeur propose à ses salariés, aux choix de chacun, deux modes d'augmentation de leur salaire mensuel.
Question 1
Option A : une augmentation fixe du salaire mensuel, de 6565 Euros au 11er janvier de chaque année.
Lina est embauchée dans l'entreprise avec un salaire de 14001400 euros. Elle choisit d'être augmentée suivant l'option AA. On note MnM_{n} son salaire après nn années dans l'entreprise. On a : M0=1400M_{0}=1400.

Calculer M1M_{1} et M2M_{2}.

Correction
On a :
M1=1400+65M_{1}=1400+65 ainsi
M1=1465M_{1}=1465

M2=1465+65M_{2}=1465+65 ainsi
M2=1530M_{2}=1530

Question 2

Exprimer Mn+1M_{n+1} en fonction de MnM_{n}. En déduire la nature de la suite (Mn)\left(M_{n} \right).

Correction
Soit nn un entier naturel.
On a :
Mn+1=Mn+65M_{n+1}=M_{n}+65
. La suite (Mn)\left(M_{n} \right) est alors une suite arithmétique de raison r=65r=65 et de premier terme M0=1400M_{0}=1400.
Question 3

Exprimer MnM_{n} en fonction de nn.

Correction
Soit (un)\left(u_{n} \right) une suite arithmétique. L'expression de unu_{n} en fonction de nn est :
  • un=u0+n×ru_{n} =u_{0} +n\times r : lorsque le premier terme vaut u0u_{0} .
  • un=u1+(n1)×ru_{n} =u_{1} +\left(n-1\right)\times r : lorsque le premier terme vaut u1u_{1} .
  • un=up+(np)×ru_{n} =u_{p} +\left(n-p\right)\times r : formule avec un premier terme upu_{p} quelconque .
  • D'après le cours , on sait que :
    Mn=M0+n×rM_{n} =M_{0} +n\times r ce qui nous donne donc :
    Mn=1400+65nM_{n} =1400+65n
    .
    Question 4

    Calculer M15M_{15}

    Correction
    Comme Mn=1400+65nM_{n} =1400+65n alors M15=1400+65×15M_{15} =1400+65\times 15
    Ainsi :
    M15=2375M_{15} =2375
    .
    Question 5

    A partir de combien d'années son salaire sera t-il au moins 25002500 euros? Une résolution algébrique est bien entendue demandée.

    Correction
    Nous voulons savoir quand Mn2500M_{n}\ge 2500. L'inéquation s'écrit également : 1400+65n25001400+65n\ge 2500.
    1400+65n25001400+65n\ge 2500 équivaut succesivement à :
    65n2500140065n\ge 2500-1400
    65n110065n\ge 1100
    n110065n\ge \frac{1100}{65} . or 11006516,92\frac{1100}{65}\approx16,92, on prend donc l'entier naturel supérieur à cette écriture décimale. Il vient alors que :
    n17n\ge 17
    Après 1717 années dans l'entreprise Lina aura un salaire d'au moins 25002500 euros.
    Question 6
    Option B : une augmentation de 3,53,5% du salaire mensuel de l'année précédente au 11er janvier de chaque année.
    Adam est embauché dans l'entreprise avec un salaire de 14001400 euros. Il choisit d'être augmenté suivant l'option BB. On note JnJ_{n} son salaire après nn années dans l'entreprise. On a : J0=1400J_{0}=1400.

    Calculer J1J_{1} et J2J_{2}. Arrondir à l'euros près si besoin.

    Correction
    On a :
    J1=1400+1400×3,5100J_{1}=1400+1400\times \frac{3,5}{100} d'où
    J1=1449J_{1}=1449

    J2=1449+1449×3,5100J_{2}=1449+1449\times \frac{3,5}{100} d'où
    J2=1500J_{2}=1500
    Question 7

    Exprimer Jn+1J_{n+1} en fonction de JnJ_{n}. En déduire la nature de la suite (Jn)\left(J_{n} \right).

    Correction
    Chaque année l'augmentation est de 3,53,5% , il nous faut donc multiplier par le coefficient multiplicateur 1+3,5100=1,0351+\frac{3,5}{100}=1,035
    Ainsi, pour tout entier naturel nn, on a :
    Jn+1=Jn×1,035J_{n+1}=J_{n}\times 1,035
    . La suite (Jn)\left(J_{n} \right) est alors une suite géométrique de raison q=1,035q=1,035 et de premier terme J0=1400J_{0}=1400.
    Question 8

    Exprimer JnJ_{n} en fonction de nn.

    Correction
    Soit (un)\left(u_{n} \right) une suite géométrique. L'expression de unu_{n} en fonction de nn est :
  • un=u0×qnu_{n} =u_{0}\times q^{n} : lorsque le premier terme vaut u0u_{0} .
  • un=u1×qn1u_{n} =u_{1}\times q^{n-1} : lorsque le premier terme vaut u1u_{1} .
  • un=up×qnpu_{n} =u_{p}\times q^{n-p}: formule avec un premier terme upu_{p} quelconque .
  • D'après le cours , on sait que :
    Jn=J0×qnJ_{n} =J_{0} \times q^{n} ce qui nous donne donc :
    Jn=1400×1,035nJ_{n} =1400\times 1,035^{n}
    Question 9

    Calculer J15J_{15} . Arrondir à l'euros près.

    Correction
    Comme Jn=1400×1,035nJ_{n} =1400\times 1,035^{n} alors J15=1400×1,03515J_{15} =1400\times 1,035^{15}
    Ainsi :
    J15=2345J_{15} =2345
    .
    Question 10

    A partir de combien d'années son salaire sera t-il au moins 25002500 euros? L'aide de la calculatrice ici est la bienvenue.

    Correction
    Nous voulons savoir quand Jn2500J_{n}\ge 2500. l'inéquation s'écrit également : 1400×1,035n25001400\times 1,035^{n}\ge 2500
    Ici nous n'allons pas résoudre algébriquement cette inéquation. Nous allons utiliser la calculatrice. Pour cela, il vous faut entrer l'expression 1400×1,035n1400\times 1,035^{n} et avec le tableau de valeurs regarder à partir de quelle rang nous avons une valeur supérieur à 25002500.
    Nous avons les données suivantes :
    • lorsque n=16n=16 nous obtenons 24272427
    • lorsque n=17n=17 nous obtenons 25122512
    Après 1717 années dans l'entreprise Adam aura un salaire d'au moins 25002500 euros.
    Question 11

    A partir de combien d'années dans l'entreprise, le salaire d'Adam sera supérieur à celui de Lina.

    Correction
    Nous allons reprendre le même raisonnement que la question précédente. Nous allons entrer les expressions 1400×1,035n1400\times 1,035^{n} et 1400+65n1400+65n et avec le tableau de valeurs regarder à partir de quelle rang le salaire d'Adam sera supérieur à celui de Lina.
    Nous avons les données suivantes :
    • lorsque n=16n=16 Lina aura un salaire de 24402440 euros et Adam un salaire de 24272427
    • lorsque n=17n=17 Lina aura un salaire de 25052505 euros et Adam un salaire de 25122512
    Après 1717 années dans l'entreprise Adam aura un salaire supérieur à celui de Lina.