Sprint final
France métropolitaine • Juin 2023
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France métropolitaine • Juin 2023
Sujet du brevet de France métropolitaine 2023
Exercice 1 • Statistiques de lunettes de soleil (20 points)
Un opticien vend différents modèles de lunettes de soleil.
Il reporte dans le tableur ci-dessous des informations sur cinq modèles vendus pendant l’année 2022.
▶ 1. Montrer que l’étendue des prix de ces paires de lunettes de soleil est de 85 euros.
▶ 2. a) Quelle formule doit-on saisir dans la cellule G2 pour calculer le nombre total de paires de lunettes de soleil vendues en 2022 ?
b) Calculer le nombre total de paires de lunettes de soleil vendues en 2022.
▶ 3. a) Calculer le montant total, en euros, des ventes des paires de lunettes de soleil en 2022.
b) Calculer le prix moyen d’une paire de lunettes de soleil vendue en 2022, arrondi au centime près.
Exercice 2 • Triangles et rectangle (20 points)
Sur la figure ci-dessous :
BCDE est un rectangle, BAE est un triangle rectangle en A ;
la perpendiculaire à la droite (CD) passant par A coupe cette droite en H ;
les droites (AE) et (CD) se coupent en F.
On donne :
AB = BC = 4,2 cm ;
EB = EF = 7 cm.
▶ 1. Montrer que l’aire du rectangle BCDE est égale à 29,4 cm2.
▶ 2. a) Montrer que la longueur AE est égale à 5,6 cm.
b) Calculer l’aire du triangle rectangle ABE.
▶ 3. a) Montrer que les droites (ED) et (HA) sont parallèles.
b) Calculer la longueur AH.
Exercice 3 • QCM octogone et jetons (20 points)
Cet exercice est un questionnaire à choix multiple (QCM).
Pour chaque question, trois réponses (A, B ou C) sont proposées.
Une seule réponse est exacte. Aucune justification n’est demandée.
Exercice 4 • Monter un escalier avec Scratch (20 points)
On veut fabriquer un escalier en bois de hauteur 272 cm.
La figure ci-dessous représente une vue de profil de cet escalier.
La hauteur d’une marche est de 17 cm.
La profondeur d’une marche pour poser le pied mesure 27 cm.
▶ 1. a) Montrer qu’il faut prévoir 16 marches pour construire cet escalier.
b) Montrer que la longueur AB est égale à 432 cm.
▶ 2. Pour permettre une montée agréable, l’angle doit être compris entre 25° et 40°.
a) Calculer la mesure de l’angle , arrondie au degré près.
b) L’escalier permet-il une montée agréable ?
▶ 3. On rédige le programme ci-dessous avec le logiciel Scratch pour dessiner cet escalier. (1 cm dans la réalité est représenté par 1 pas dans le programme.)
Compléter les lignes 5, 6, 7 et 9.
Exercice 5 • Programmes de calcul et fonctions (20 points)
Voici deux programmes de calcul.
▶ 1. a) Montrer que, si on choisit −3 comme nombre de départ, le résultat obtenu avec le programme A est 11.
b) Quel résultat obtient-on avec le programme B si on choisit 5,5 comme nombre de départ ?
▶ 2. En désignant par x le nombre de départ, on obtient −2x + 5 comme résultat avec le programme A.
Montrer, qu’avec le même nombre de départ, le résultat du programme B est égal à 3x − 4.
▶ 3. a) On a représenté ci-dessous les fonctions f et g définies par f(x) = −2x + 5 et g(x) = 3x − 4.
Associer, en justifiant, chaque droite à la fonction qui lui correspond.
b) Par lecture graphique, donner, le plus précisément possible, le nombre dont l’image est la même par la fonction f et la fonction g.
▶ 4. Déterminer par le calcul le nombre de départ pour lequel les programmes A et B donnent le même résultat.
Les clés du sujet
Exercice 1
L’intérêt du sujet
Cet exercice permet de vérifier tes compétences en statistiques grâce à la bonne compréhension d’une fiche de calcul sur tableur.
Nos coups de pouce, question par question
Exercice 2
L’intérêt du sujet
L’objectif principal de cet exercice est de vérifier si les grands théorèmes de géométrie plane et certaines formules d’aire sont maîtrisés.
Nos coups de pouce, question par question
Exercice 3
L’intérêt du sujet
Ce QCM teste tes connaissances sur une grande partie des éléments du programme.
Nos coups de pouce, question par question
Exercice 4
L’intérêt du sujet
L’étude de ce cas concret te permet de revoir le calcul de grandeurs ; le programme Scratch, d’évaluer ta compréhension de la situation.
Nos coups de pouce, question par question
Exercice 5
L’intérêt du sujet
Ces deux programmes de calcul portent sur la majorité des connaissances acquises sur le calcul littéral (valeur d’une expression littérale, résolution d’équation, fonction…). Excellent pour réviser !
Nos coups de pouce, question par question
Exercice 1
▶ 1. Pour calculer l’étendue des prix de ces paires de lunettes, on fait la différence de la plus grande valeur et de la plus petite valeur de la ligne 3 du tableur :
Étendue des prix de ces paires de lunettes = 160 – 75 = 85 euros.
▶ 2. a) Pour remplir la case G2, il faut additionner les valeurs des cellules de B2 jusqu’à F2.
Voici deux formules possibles :
= SOMME(B2:F2) ou = B2 + C2 + D2 + E2 + F2
b) 1 200 + 950 + 875 + 250 + 300 = 3 575
3 575 paires de lunettes de soleil ont été vendues en 2022.
▶ 3. a) 1 200 × 75 + 950 × 100 + 875 × 110 + 250 × 140 + 300 × 160 = 364 250
Le montant total des ventes des paires de lunettes de soleil en 2022 est de 364 250 euros.
info +
Pour calculer le montant des ventes d’un modèle de lunettes, il faut multiplier le nombre de modèles vendus par le prix à l’unité.
b)
On en déduit que le prix moyen (arrondi au centime) d’une paire de lunettes de soleil vendue en 2022 est d’environ 101,89 euros.
Exercice 2
▶ 1. 29,7 cm2.
▶ 2. a) ABE est un triangle rectangle en A tel que AB = 4,2 cm et BE = 7 cm.
rappel
Si un triangle est rectangle, alors le carré de l’hypoténuse est égal à la somme des carrés des deux autres côtés du triangle.
Vu que deux longueurs des côtés de ce triangle rectangle sont connues, on peut donc utiliser le théorème de Pythagore pour calculer la longueur du troisième côté :
BE2 = AB2 + AE2
72 = 4,22 + AE2
49 = 17,64 + AE2
AE2 = 49 – 17,64 = 31,36
On en déduit que 5,6 cm.
b) 11,76 cm2.
▶ 3. a) D’après le codage de la figure, les droites (ED) et (AH) sont toutes les deux perpendiculaires à (CF), donc les droites (ED) et (AH) sont parallèles.
b) Dans les triangles AHF et EDF, on a les informations suivantes :
les points A, E et F sont alignés, tout comme les points H, D et F ;
les droites (ED) et (HA) sont parallèles.
On peut donc utiliser le théorème de Thalès :
, soit .
Il est possible de calculer AH si on connaît la valeur des longueurs FA et ED.
Valeur de ED : BEDC est un rectangle donc ses côtés opposés sont de même longueur. On en déduit que ED = BC = 4,2 cm.
Valeur de AF : E appartient à [AF] donc AF = AE + EF, soit AF = 5,6 cm + 7 cm = 12,6 cm.
Calcul de AH : grâce aux égalités du théorème de Thalès, on a :.
On en déduit que 7,56 cm.
Exercice 3
Pour chacune des questions suivantes, une explication est donnée même si cela n’était pas demandé dans l’énoncé.
▶ 1. La bonne réponse est la réponse B.
On sait que 60 % des 25 élèves de cette classe sont des filles.
Pour calculer le nombre de filles, il suffit de calculer .
▶ 2. La bonne réponse est la réponse C.
Dans le produit 2 × 9 × 7 le nombre 9 n’est pas premier, donc la réponse A est fausse.
L’expression est bien égale à 126 mais c’est une somme de deux produits et pas seulement un produit. Donc la réponse B est fausse.
info +
Vu qu’aucune justification n’était attendue, l’utilisation de la calculatrice (fonction Décomp) pour décomposer 126 en produit de facteurs premiers était possible et le résultat immédiat.
▶ 3. La bonne réponse est la réponse A.
17 + 23 + 20 = 60
Il y a donc 60 jetons au total dans ce sac.
▶ 4. La bonne réponse est la réponse B.
L’octogone ABCDEFGH est régulier, donc .
La valeur de chaque angle est donc égale à 360° ÷ 8 = 45°.
La rotation de centre O qui envoie A sur D est la rotation de centre O, d’angle 3 × 45° = 135° dans le sens anti-horaire.
On en déduit que l’image par cette rotation du point D est G et l’image du point C est F.
L’image de [DC] par cette rotation est donc [GF].
▶ 5. La bonne réponse est la réponse B.
Donc la réponse A est fausse.
Comme 1 m3 = 1 000 L, alors 3,9 m3 = 3,9 × 1 000 L = 3 900 L.
Exercice 4
▶ 1. a) La hauteur d’une marche est de 17 cm et la hauteur de l’escalier est de 272 cm.
Toutes les marches ont la même hauteur, donc le nombre de marches est égale à : 272 ÷ 17 = 16.
Il faut bien prévoir 16 marches pour construire cet escalier.
b) La profondeur d’une marche est de 27 cm et il y a 16 marches identiques.
La longueur AB est égale à la somme des profondeurs des 16 marches : 16 × 27 = 432.
La longueur AB est égale à 432 cm.
▶ 2. a) Le triangle ABC est rectangle en B.
On connaît la longueur du côté adjacent et celle du côté opposé à l’angle .
On peut donc utiliser la formule de la tangente pour calculer la mesure de .
donc ≈ 32,1°.
La mesure de l’angle arrondie au degré est de 32°.
b) Vu que la mesure de est comprise entre 25° et 40°, l’escalier permet une montée agréable.
▶ 3. Pour répondre à cette question, on doit comprendre à quoi correspond chaque ligne du programme Scratch pour le tracé de cet escalier.
La ligne 5 correspond au nombre total de marches de l’escalier c’est-à-dire 16 marches.
Ligne 5 :
La ligne 6 représente l’angle entre la droite (AB) et une contremarche, c’est-à-dire 90°.
Ligne 6 :
La ligne 7 permet de dessiner la hauteur d’une marche, c’est-à-dire un segment de 17 cm.
Ligne 7 :
La ligne 9 permet de dessiner la profondeur d’une marche, c’est-à-dire un segment de 27 cm.
Ligne 9 :
Exercice 5
▶ 1. a) Si on choisit –3 au départ, le résultat obtenu est bien 11.
b) Si on choisit 5,5 comme nombre de départ, le résultat du programme B est 12,5.
▶ 2. Appliquons le programme B au nombre de départ x et développons et/ou simplifions dès que possible les expressions littérales obtenues :
Si on choisit x comme nombre de départ, on obtient bien avec le programme B.
▶ 3. a) On peut étudier une des deux fonctions, par exemple la fonction f.
D’après l’énoncé, . La fonction f est donc une fonction affine de coefficient directeur –2 et dont l’ordonnée à l’origine vaut +5.
Comme l’ordonnée à l’origine est la valeur de l’ordonnée du point d’intersection entre la représentation graphique de la fonction affine et l’axe des ordonnées, on en déduit graphiquement que D2 est la représentation graphique de la fonction f, et donc que D1 est la représentation graphique de la fonction g.
remarque
On peut aussi remplir un tableau de valeurs pour la fonction f par exemple (les valeurs choisies pour x sont arbitraires).
On obtient deux points de coordonnées (1 ; 3) et (3 ; –1). Il n’y a plus qu’à repérer sur quelle droite sont situés ces deux points pour répondre à la question.
b) Le nombre dont l’image est la même par la fonction f et la fonction g (c’est-à-dire lorsque ) est l’abscisse du point d’intersection des droites 1 et 2.
Graphiquement, on trouve environ 1,8.
▶ 4. Pour calculer la valeur du nombre de départ (que nous noterons x) pour lequel les programmes A et B donnent le même résultat, il faut résoudre l’équation .
- 2x + 5 = 3x - 4
- 5x + 5 = - 4
- 5x = - 9
Si le nombre de départ vaut 1,8, alors les programmes A et B donnent le même résultat.