✏️ Exercices — Applications diverses et révisions transversales
Thèmes : pourcentages • fonctions • trigonométrie • statistiques • probabilités • algorithmique • modélisation.
Objectif : réinvestir toutes les notions de 1ère STI2D dans des situations concrètes et techniques.
Exercice 1 — Évolutions successives et coefficient multiplicateur
1ère STI2DConsigne. Une pièce vaut initialement 250 €.
- (a) Son prix augmente de 12 %. Quel est son nouveau prix ?
- (b) Le mois suivant, son prix baisse de 5 %. Quel est le nouveau prix ?
- (c) Quel est le coefficient multiplicateur global ?
- (d) Quel est le taux global d’évolution ?
Exercice 2 — Modèle affine : coût total de production
1ère STI2DConsigne. Une entreprise paie un forfait fixe de 45 € et 2,8 € par pièce produite.
- (a) Exprimer le coût total \(C(x)\) en fonction du nombre \(x\) de pièces.
- (b) Calculer \(C(30)\).
- (c) Déterminer le nombre de pièces correspondant à un coût de 157 €.
- (d) Interpréter les nombres 45 et 2,8.
Exercice 3 — Lecture et interprétation d’une pente
1ère STI2DConsigne. Une droite représentant une consommation passe par les points \((10; 34)\) et \((25; 55)\).
- (a) Calculer le coefficient directeur.
- (b) Déterminer une équation de la droite sous la forme \(y=ax+b\).
- (c) Calculer \(y\) pour \(x=40\).
- (d) Interpréter le coefficient directeur dans le contexte.
Exercice 4 — Optimisation quadratique simple
1ère STI2DConsigne. Le bénéfice d’une entreprise est modélisé par \(B(x)=-2x^2+40x-96\), où \(x\) est un nombre d’unités.
- (a) Identifier le coefficient de \(x^2\). Que peut-on dire de la parabole ?
- (b) Déterminer l’abscisse du sommet.
- (c) Calculer le bénéfice maximal.
- (d) Interpréter le résultat.
Exercice 5 — Trigonométrie : angle d’inclinaison d’une rampe
1ère STI2DConsigne. Une rampe s’élève de 0,9 m sur une distance horizontale de 7,5 m.
- (a) Calculer la pente en pourcentage.
- (b) Calculer \( an( heta)\).
- (c) En déduire l’angle \( heta\) en degrés.
- (d) Dire si l’angle est inférieur à \(8^\circ\).
Exercice 6 — Pythagore et dimensionnement
1ère STI2DConsigne. Un câble relie le sommet d’un mât de 8 m au sol à 6 m du pied.
- (a) Représenter le triangle rectangle associé.
- (b) Calculer la longueur du câble.
- (c) Arrondir au centimètre près.
- (d) Vérifier si un câble de 10 m est suffisant.
Exercice 7 — Statistiques : moyenne pondérée d’une série
1ère STI2DConsigne. On mesure les temps de réponse (en s) d’un système :
2 s (4 fois), 3 s (7 fois), 5 s (3 fois), 8 s (1 fois).
- (a) Donner l’effectif total.
- (b) Calculer la moyenne.
- (c) Déterminer l’étendue.
- (d) Dire si la valeur 8 s influence fortement la moyenne.
Exercice 8 — Probabilité simple et complémentaire
1ère STI2DConsigne. Un contrôle qualité indique que 93 % des pièces sont conformes.
- (a) Quelle est la probabilité qu’une pièce choisie au hasard soit conforme ?
- (b) Quelle est la probabilité qu’elle ne soit pas conforme ?
- (c) Sur 500 pièces, combien en attend-on de non conformes ?
- (d) Interpréter le résultat.
Exercice 9 — Arbre pondéré et probabilité totale
1ère STI2DConsigne. Une production vient de deux machines : A fabrique 60 % des pièces et B 40 %. La machine A produit 4 % de défauts, B en produit 7 %.
- (a) Construire l’arbre pondéré.
- (b) Calculer la probabilité qu’une pièce soit défectueuse et provienne de A.
- (c) Calculer la probabilité qu’une pièce soit défectueuse.
- (d) Interpréter le résultat.
Exercice 10 — Tableur / algorithmique : seuil d’autonomie
1ère STI2DConsigne. Une batterie conserve 92 % de son énergie d’un jour au suivant. Au départ, elle contient 100 unités.
- (a) Quelle quantité reste après 1 jour ? Après 2 jours ?
- (b) Donner l’expression de la quantité \(u_n\) après \(n\) jours.
- (c) À partir de quel jour la quantité devient-elle inférieure à 50 ?
- (d) Proposer un petit algorithme de simulation.
Exercice 11 — Mélange de notions : vitesse moyenne et coût
1ère STI2DConsigne. Un véhicule parcourt 18 km en 24 min. Le coût d’utilisation est modélisé par \(C(x)=0{,}18x+4\), avec \(x\) la distance en km.
- (a) Calculer la vitesse moyenne en km/h.
- (b) Calculer le coût pour 18 km.
- (c) Calculer le coût pour 50 km.
- (d) Interpréter les coefficients du modèle.
Exercice 12 — Challenge transversal final
1ère STI2DConsigne. Une nacelle monte verticalement de 14 m pendant qu’elle avance horizontalement de 48 m. Le coût de fonctionnement est de 3,6 € par minute avec un forfait fixe de 12 €. La montée dure 5 min.
- (a) Calculer la longueur de la trajectoire rectiligne suivie.
- (b) Calculer l’angle d’inclinaison par rapport à l’horizontale.
- (c) Calculer le coût total de fonctionnement pour cette montée.
- (d) Conclure dans une phrase complète.