✏️ Exercices — Modélisation mathématique appliquée
Thèmes : fonctions de coût, recette, bénéfice, optimisation, interprétation en contexte.
Objectif : traduire une situation réelle en modèle mathématique simple puis exploiter ce modèle.
Exercice 1 — Coût total affine
Tle STMGUne entreprise a un coût fixe de 120 € et un coût variable de 8 € par produit fabriqué.
- (a) Modéliser le coût total \(C(x)\) en fonction du nombre \(x\) de produits.
- (b) Calculer \(C(10)\).
Exercice 2 — Recette
Tle STMGUne entreprise vend un produit 15 € l’unité.
- (a) Donner la recette \(R(x)\) pour \(x\) produits vendus.
- (b) Calculer \(R(25)\).
Exercice 3 — Bénéfice
Tle STMGOn considère :
\[ C(x)=6x+100 \qquad ; \qquad R(x)=12x \]
- (a) Exprimer le bénéfice \(B(x)\).
- (b) Calculer \(B(20)\).
Exercice 4 — Seuil de rentabilité
Tle STMGOn reprend :
\[ C(x)=6x+100 \qquad ; \qquad R(x)=12x \]
Déterminer la quantité à partir de laquelle l’entreprise commence à faire un bénéfice non négatif.
Exercice 5 — Lecture d’un modèle en contexte
Tle STMGUne fonction \(f\) modélise un coût en euros en fonction d’un nombre \(x\) d’objets :
\[ f(x)=4x+80 \]
- (a) Interpréter le nombre 80.
- (b) Interpréter le nombre 4.
Exercice 6 — Modèle quadratique simple
Tle STMGOn modélise un bénéfice par :
\[ B(x)=-x^2+20x-24 \]
- (a) Calculer \(B(4)\).
- (b) Calculer \(B(10)\).
Exercice 7 — Optimisation simple
Tle STMGOn considère :
\[ B(x)=-x^2+12x \]
On sait que cette fonction admet un maximum pour \(x=6\).
- (a) Calculer le bénéfice maximal.
- (b) Interpréter ce résultat.
Exercice 8 — Évolution en pourcentage
Tle STMGLe chiffre d’affaires d’une entreprise augmente de 5 % chaque année.
La première année, il vaut 2 000 €.
- (a) Calculer le chiffre d’affaires de l’année suivante.
- (b) Expliquer pourquoi on parle de modélisation.
Exercice 9 — Choisir une variable
Tle STMGOn veut modéliser le coût total de fabrication de stylos.
Quelle variable peut-on choisir naturellement ?
Exercice 10 — Interpréter un résultat négatif
Tle STMGOn trouve mathématiquement \(x=-3\) comme solution dans un problème de quantité produite.
Comment interpréter ce résultat ?
Exercice 11 — Modèle de coût et recette
Tle STMGUne entreprise a pour modèle :
\[ C(x)=5x+60,\qquad R(x)=11x \]
Calculer le bénéfice pour \(x=15\).
Exercice 12 — Exercice complet de modélisation
Tle STMGUn artisan fabrique des objets.
Le coût total est modélisé par :
\[ C(x)=7x+90 \]
La recette est modélisée par :
\[ R(x)=13x \]
- (a) Exprimer le bénéfice \(B(x)\).
- (b) Calculer \(B(20)\).
- (c) Déterminer à partir de combien d’objets le bénéfice devient positif.