Bac Pro - Mathématiques et sciences physiques
Il n'y a pas lieu d'effectuer un exposé théorique au sujet du statut de la notion de
..... c) Expression analytique du produit scalaire de deux vecteurs, norme d'un ...
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ccalauréat professionnel sont définis à lannexe I du présent arrêté.
Article 2 Le programme de mathématiques de chaque spécialité du baccalauréat professionnel est défini à lannexe II du présent arrêté.
Article 3 Les programmes de mathématiques définis conformément aux dispositions des articles 1 et 2 cidessus sappliquent, à la rentrée de lannée scolaire 19961997 pour la classe de première professionnelle, à la rentrée de lannée scolaire 19971998 pour la classe de terminale professionnelle.
Article 4 Larticle 2 et lannexe IV de larrêté du 17 août 1987 susvisé sont abrogés à compter de la rentrée de lannée scolaire 19971998.
Article 5 Le directeur des lycées et collèges est chargé de lexécution du présent arrêté, qui sera publié au Journal officiel de la République française.
Fait à Paris, le 9 mai 1995
Pour le ministre de léducation nationale et par délégation,
Le directeur des lycées et collèges Christian FORESTIER
Annexe I
PRESENTATION ET ELEMENTS CONSTITUTIFS DES PROGRAMMES DE MATHEMATIQUES DES BACCALAUREATS PROFESSIONNELS
Les programmes de mathématiques des classes préparant aux baccalauréats professionnels sinscrivent dans la perspective dune formation permettant principalement lentrée dans la vie professionnelle, en veillant aux capacités dadaptation à lévolution scientifique et technique, sans exclure léventualité dune reprise détudes ultérieurement.
I OBJECTIFS
1 Consolider et développer les acquis du cycle de brevet détudes professionnelles
Ces programmes visent à accroître les connaissances mathématiques par la mobilisation, la consolidation et lapprofondissement des acquis du cycle BEP, et à développer les capacités et compétences déjà mises en oeuvre dans les classes antérieures. Ces objectifs sont atteints en particulier par létude de situations où les données explicites et/ou implicites sont plus nombreuses (développement de lanalyse), et par une exigence accrue portant sur la complexité des problèmes à résoudre, sur lappréciation des résultats obtenus (développement de lesprit critique), sur les qualités de raisonnement et de présentation des productions.
2 Contribuer à la formation scientifique
Lenseignement des mathématiques doit fournir des outils permettant aux élèves (1) de suivre avec profit les enseignements des autres disciplines. Il doit aussi contribuer au développement de la formation scientifique à travers la pratique dune démarche mathématique : mathématisation dun problème simple, mise en oeuvre doutils et de raisonnements pour résoudre ce problème, contrôle des résultats obtenus et analyse de leur portée. Plus largement, lenseignement des mathématiques doit contribuer au développement des capacités dargumentation, dorganisation et de communication.
3 Privilégier une présentation prenant appui sur des situations issues du domaine professionnel
La démarche consiste à bâtir des mathématiques, le plus souvent possible, à partir de problèmes apportés notamment parles disciplines scientifiques ou technologiques, et, en retour, à utiliser les savoirs mathématiques comme outils pour la résolution de problèmes issus des autres disciplines ou de la vie courante.
Les situations étudiées doivent fréquemment être issues du domaine professionnel spécifique à la classe ; elles peuvent être repérées pendant les périodes de formation en milieu professionnel.
4 Préciser le niveau dexigence
Le programme est présenté de façon à dégager clairement les objectifs et les contenus, en précisant les exigences requises dans le double but déclairer les professeurs et les élèves et déviter linflation. En particulier, il précise le niveau dapprofondissement à donner aux concepts et le degré de technicité exigibles des élèves.
Lenseignement doit exclure les sujets présentant de trop grandes difficultés conceptuelles ou techniques au bénéfice dune meilleure acquisition des points essentiels. Dans cette perspective, le programme sen tient à un cadre et un vocabulaire théorique modestes, mais suffisamment efficaces pour létude des situations usuelles et assez riches pour servir de support à une formation mathématique solide.
(1) Dans lensemble de ce teste on désigne par « élève » toute personne qui suit lenseignement de mathématiques, que cet enseignement soit ou non dispensé en milieu scolaire.5 Permettre à lélève de se situer et de progresser
Tout au long de la formation, la communication des objectifs à atteindre et la mise en oeuvre de formes diversifiées dévaluation peuvent aider efficacement les élèves à progresser et à se situer. Il est souhaitable que des mesures daide personnalisées puissent être mises en place, en fonction de lorigine des élèves, de façon à consolider et à compléter leurs acquis antérieurs, sans pour autant reprendre une étude systématique du programme de BEP. De même, on peut, en fonction des projets des élèves, diversifier les activités proposées et leur niveau dapprofondissement. Mais cette diversification ne saurait conduire à supprimer des rubriques du programme ou à remettre en cause son équilibre général.
II PRESENTATION DES CONTENUS DES PROGRAMMES
1 Structure des programmes
a Les contenus denseignement lis sont présentés séparément pour les formations du secteur industriel et pour celles du secteur tertiaire.
Pour chaque secteur, les contenus denseignement sont présentés sous forme déléments indépendants désignés par leur titre et numérotés de I à VIII pour le secteur industriel et de I à IV pour le secteur tertiaire.
Les éléments qui constituent le programme dune spécialité particulière de baccalauréat professionnel sont précisés dans lannexe II
b La présentation de chaque élément comporte
un bandeau définissant les objectifs et délimitant le cadre général détude des notions abordées;
un texte en deux colonnes. A gauche, sont fixées les connaissances et savoir-faire de base ; les contenus indiqués portent uniquement sur les nouveautés par rapport au programme de BEP. A droite, un commentaire précise le sens ou les limites à donner à certaines questions ;
une rubrique intitulée « Champ des activités », également en deux colonnes. A gauche, figurent des problèmes et des techniques que les élèves ont à étudier. A droite, un commentaire fournit des repères pour leur niveau dapprofondissement.
c Les champs des activités
Ils sont de deux sortes. Pour les uns, des techniques classiques et bien délimitées sont mises en oeuvre et leur maîtrise est exigible des élèves. Pour les autres, qui portent la mention « Exemples de », lobjectif est de développer un savoirfaire ou dillustrer une idée : les élèves devront, au terme du cycle de formation, avoir acquis une certaine familiarité avec le type de problème considéré. Toutes les indications utiles doivent être fournies aux élèves, notamment au cours des épreuves dévaluation.
d Les connaissances et savoir-faire
Ils sont, dune part, ceux que les élèves doivent acquérir et, dautre part, ceux qui relèvent dactivités possibles et souhaitables. Pour éviter toute ambiguïté sur les limites du programme et lutter contre linflation, il est indiqué pour certains sujets quils sont « hors programme », que « toute virtuosité technique est exclue » ou quil faut se limiter à des « exemples simples ». Pour les démonstrations, le professeur est laissé juge de lopportunité de les faire, den donner une esquisse, ou dadmettre le résultat, tout en maintenant un bon équilibre entre ces différentes possibilités. La mention « admis » signifie que la démonstration est hors programme.
2 Organisation pédagogique
Lordre de présentation du programme ne définit pas une progression.
a Le texte du programme définit les objectifs, précise les connaissances et savoir-faire que les élèves doivent acquérir et délimite le champ des problèmes à étudier, mais les professeurs gardent toute liberté pour lorganisation de leur enseignement en veillant à réaliser un bon équilibre entre les deux années de formation. Toutes les indications mentionnées dans le programme valent pour lensemble des épreuves dévaluation, y compris celle du baccalauréat; en cas de doute, linterprétation minimale doit prévaloir. Il est important de choisir une progression permettant une maturation des nouveaux concepts. En particulier, il convient daborder assez tôt les points essentiels du programme, afin de les faire fonctionner efficacement, de les approfondir progressivement et de ne pas bloquer en fin de formation des sujets nécessitant une démarche spécifique.
b La clarté et la précision des raisonnements, la qualité de lexpression écrite et orale constituent des objectifs importants. Cependant la maîtrise du raisonnement et du langage mathématique doit être acquise progressivement, en excluant toute exigence prématurée de formalisation, aussi bien pour les énoncés que pour les démonstrations. Le vocabulaire et les notations ne sont pas imposés à priori; ils sintroduisent progressivement et prudemment encours détude selon un critère dutilité en privilégiant avant tout la compréhension des situations étudiées.
3 Choix pédagogiques
Des exemples issus des disciplines professionnelles permettent de présenter les notions nouvelles ou de les mettre en Oeuvre.
Les commentaires qui accompagnent la définition du contenu des programmes indiquent en particulier les notions quil convient daborder en prenant appui sur des situations issues du domaine professionnel.
Le choix de ces situations dépend de la spécialité et relève de linitiative de lenseignant.
Les deux exemples qui suivent illustrent la relation entre activité mathématique et activité professionnelle.
a Un exemple dans le secteur industriel
Létude de la prévention des risques provoqués par les étincelles produites par lélectricité statique lors du stockage ou de la manipulation des liquides inflammables conduit à utiliser la
fonction: R ( I = EQ \s\do1(\f(U;R))
Cette étude sappuie sur des acquis de BEP. Dans le cycle de baccalauréat professionnel, dautres outils mathématiques, tels que les équations différentielles, sont utilisés et une plus grande autonomie est attendue des élèves pour lélaboration et la mise au point des consignes de sécurité correspondantes.
b Un exemple dans le secteur tertiaire
Létude des suites arithmétiques et géométriques combinée à celle des fonctions affines et exponentielles permet de décrire deux modes de variation rencontrés dans des situations professionnelles : intérêts simples ou composés, amortissements, emprunts, évolution dun prix, dune production, dune population ... Dans le cas dun emprunt, on peut établir le montant des annuités, des valeurs acquises, des valeurs actuelles, effectuer des comparaisons.
Si tous ces résultats peuvent être obtenus directement avec des calculatrices appropriées, létude mathématique permet den comprendre le principe, fournit des outils pour effectuer des vérifications et donne les bases nécessaires pour pouvoir sadapter à de nouvelles méthodes.
4 Représentations graphiques
Les représentations graphiques tiennent une place importante : en effet, outre leur intérêt propre, elles permettent de donner un contenu intuitif et concret aux objets mathématiques étudiés dans les différentes parties du programme. Leur mise en oeuvre développe aussi les qualités de soin et de précision et met laccent sur des réalisations combinant une compétence manuelle et une réflexion théorique. Plus largement, on développera une vision géométrique des problèmes, notamment en analyse, car la géométrie met au service de lintuition et de limagination son langage et ses procédés de représentation.
5 Problèmes numériques et algorithmiques
Les problèmes et méthodes numériques sont largement exploités, car ils jouent un rôle essentiel dans la compréhension de nombreuses notions mathématiques à travers différents secteurs dintervention. Ils permettent aussi dentraîner les élèves à combiner lexpérimentation et le raisonnement et concourent également au développement des qualités de soin et de rigueur.
Dans lensemble du programme, les aspects algorithmiques des problèmes étudiés sont progressivement dégagés, en particulier à propos de la gestion de calculs (description de lenchaînement des opérations à effectuer pour un calcul numérique ou pour le calcul des valeurs numériques dune fonction dune variable réelle). Aucune connaissance spécifique sur les algorithmes nest exigible des élèves.
6 Emploi des calculatrices. Impact de linformatique
Lemploi des calculatrices en mathématiques a pour objectif, non seulement deffectuer des calculs, mais aussi de contrôler des résultats et dalimenter le travail de recherche.
Les élèves doivent savoir utiliser une calculatrice dans les situations liées au programme. Cet emploi combine les capacités suivantes, qui constituent un savoir-faire et sont exigibles :
savoir effectuer les opérations arithmétiques sur les nombres et savoir comparer des nombres ;
savoir utiliser les touches des fonctions du programme ;
savoir calculer une moyenne et un écarttype dune série statistique en utilisant le mode statistique.
Pour répondre aux spécifications et aux objectifs précédents, une calculatrice scientifique non programmable suffit.
En outre, pour les spécialités dont le programme comporte les éléments "Calcul différentiel et intégral" ou "Mathématiques des métiers de lélectricité", les élèves doivent savoir utiliser une calculatrice programmable pour explorer les propriétés des fonctions figurant au programme ; la seule capacité exigible à ce sujet est de savoir programmer le calcul des valeurs dune fonction.
Lemploi, en mathématiques, des matériels informatiques doit impérativement être développé, par exemple: utilisation de micro-ordinateurs par les élèves, utilisation dans la classe dun microordinateur équipé dune tablette de rétroprojection ou dun grand écran. Lutilisation de logiciels peut faciliter grandement la compréhension de nombreuses notions mathématiques et la résolution de problèmes, en produisant très rapidement des illustrations graphiques variées. Ces logiciels fournissent toute une série dexemples et de contre-exemples numériques ou graphiques et permettent de donner du sens aux concepts mathématiques figurant dans les différentes parties du programme.
7 Le formulaire de mathématiques
Le programme comporte un formulaire officiel, que les élèves apprendront à utiliser en formation. Il est mis à leur disposition pour les épreuves du baccalauréat. Ce formulaire est lobjet dune note de service publiée au Bulletin Officiel de léducation nationale.
III ORGANISATION DE LENSEIGNEMENT
1 Articulation avec les classes antérieures
Une bonne articulation avec les classes antérieures constitue un enjeu capital. La résolution dexercices et de problèmes permet de réinvestir les compétences développées dans les classes antérieures et, en cas de besoin, de les consolider tout en évitant les révisions systématiques.
Pour faciliter cette articulation, les différentes rubriques comportent des indications sur la continuité des objectifs poursuivis et précisent les liaisons avec certains points du programme des classes antérieures.
2 Objectifs et fonctions des différents type dactivité
Deux objectifs sont essentiels :
poursuivre linitiation des élèves à lactivité scientifique et promouvoir lacquisition de méthodes : la classe de mathématiques est dabord un lieu danalyse débouchant sur une bonne perception dun problème, de découverte, dexploitation de solutions, de réflexion sur les démarches suivies et les résultats obtenus, de synthèse dégageant clairement les idées et méthodes essentielles ;
développer les capacités de communication qualité découte et dexpression orale, de lecture et dexpression écrite (prise de notes, réalisation dune figure adaptée à une situation, mise au point de la rédaction dun énoncé ou dun raisonnement).
Dans cette perspective, létude de situations et la résolution de problèmes occupent une part importante du temps de travail. Le cours de mathématiques est constitué dactivités, dont les objectifs sont : lacquisition progressive des contenus nouveaux, la consolidation des acquis antérieurs sans que cela soit fait sous forme de révision, lacquisition de savoirfaire pour la résolution de problèmes. En particulier, il convient darticuler la mise en place de contenus nouveaux avec létude de situations assez riches qui peuvent, selon les questions étudiées, servir de motivation, fournir des secteurs dintervention ou constituer le support même pour cette mise en place. La synthèse, qui constitue lessentiel à retenir, doit être brève. Elle porte non seulement sur les notions, résultats et outils de base que les élèves doivent connaître et savoir utiliser, mais aussi sur les méthodes de résolution de problèmes. Les champs des activités définis dans le programme fournissent des cadres pour les épreuves dévaluation, en particulier celle de lexamen, et fixent les exigences requises.
Bien entendu, le choix dune stratégie pour la mise en place de notions, de résultats et doutils nouveaux ne saurait être uniforme. Lanalyse des concepts à étudier et leur articulation avec les problèmes à résoudre, les acquis antérieurs des élèves, la simplicité, lefficacité, ... sont autant de facteurs à prendre en compte. En formation, il est important de montrer que parfois plusieurs méthodes sont possibles (solution numérique, algébrique, graphique, ... ) et de les comparer relativement à différents critères (précision, rapidité, ...) afin de faire ressortir la méthode ou le modèle le mieux adapté aux critères retenus.
Les travaux de résolution dexercices et de problèmes, en classe ou au cours dune recherche personnelle en dehors du temps denseignement, ont des fonctions diversifiées ;
la résolution dexercices dentraînement, combinée avec létude du cours, permet aux élèves de consolider leurs connaissances de base et de les mettre en uvre sur des exemples simples ;
létude de situations plus complexes, sous forme de préparation dactivités en classe ou de problèmes à résoudre et à rédiger, alimente le travail de recherche, individuel ou en équipe. Elle permet aux élèves de mobiliser leurs connaissances dans des secteurs variés ;
les travaux individuels de rédaction (mise au propre dexercices résolus en classe, rapport de synthèse sur un thème détude, analyse critique dun texte, éventuellement rapport de stage, ...) visent essentiellement à développer les capacités de mise au point dun raisonnement et dexpression écrite. Vu limportance de ces objectifs, ces travaux de rédaction doivent être fréquents mais leur longueur doit rester raisonnable ;
les devoirs en temps limité, peu nombreux, combinent des exercices dapplication directe du cours et des problèmes plus synthétiques. Ces derniers comportent des questions enchaînées de difficulté progressive permettant aux élèves de vérifier leurs résultats. Ils doivent être suffisamment courts pour que la grande majorité des élèves étudient lensemble des questions posées et en rédigent posément la solution. Pour le choix des exercices et des problèmes, il est utile de se poser quelques questions, en particulier : fontils appel aux seules compétences attendues des élèves ? Leur présentation mathématique estelle adaptée aux élèves ? Leur résolution atelle valeur de méthode ?
lexploitation de documents, individuelle ou en équipe, peut contribuer notamment au développement des capacités dorganisation et dexpression écrite (rédaction de rapport) ou orale (mise au point dun exposé).
3 Unités de la formation
Il est important que de nombreux travaux fassent intervenir simultanément des parties diverses du programme pour en faire ressortir lunité.
Lenseignement des mathématiques est à relier à celui des autres disciplines sous deux aspects principaux :
organisation concertée des activités denseignement, prenant en compte notamment les périodes de formation en milieu professionnel ;
études de situations issues de ces disciplines,
comprenant une phase de modélisation et une phase dinterprétation des résultats. En ce domaine, toutes les indications nécessaires doivent être données aux élèves et les seules exigences sont celles qui figurent strictement au programme.
Les capacités dexpérimentation et de raisonnement, dimagination et danalyse critique doivent être développées de pair : formuler un problème, conjecturer un résultat, expérimenter sur des exemples, bâtir une démonstration, mettre en oeuvre des outils théoriques, mettre en forme une solution, contrôler les résultats obtenus, évaluer leur pertinence en fonction du problème posé, sont des moments différents dune même activité mathématique.
BACCALAUREATS PROFESSIONNELS INDUSTRIELS
I ACTIVITES NUMERIQUES ET GRAPHIQUES
La résolution de problèmes, issus de la géométrie, de létude des fonctions, des autres disciplines et de la vie courante constitue lobjectif fondamental de cette partie du programme. On dégagera sur les exemples étudiés les différentes phases de la résolution dun problème :
analyse de lénoncé conduisant au choix de la méthode, si elle nest pas imposée ;
mise en uvre de la méthode (résolution) et contrôle des différentes étapes;
vérification, exploitation et présentation des résultats.
Dans cette perspective, il convient de répartir les activités tout au long de lannée et déviter toute révision systématique a priori. Les travaux sarticulent suivant trois axes :
consolider les techniques élémentaires de calcul ;
consolider la pratique conjointe du calcul littéral et du calcul numérique, en relation étroite avec létude des fonctions;
poursuivre létude des équations et inéquations à une inconnue et des systèmes linéaires déquations et dinéquations.
Il convient dexploiter conjointement les aspects graphiques, numériques et algébriques, ainsi que létude de variations de fonctions ; les activités doivent combiner les expérimentations graphiques et numériques, avec les justifications adéquates. Pour toutes ces questions, la calculatrice est un outil efficace. Il convient dexploiter également les possibilités de loutil informatique.
a) Suites arithmétiques et géométriques
Notation un.
Expression du terme de rang n.
Somme des k premiers termes.Il sagit de consolider les acquis antérieurs.
Lobjectif est de familiariser les élèves avec la description de situations simples conduisant à des suites arithmétiques ou géométriques.b) Polynômes du second degré
Résolution algébrique de léquation du second degré ;
factorisation dun polynôme du second degré.Lexistence de solutions est à mettre en évidence dune part graphiquement, dautre part algébriquement, à partir dexemples où les coefficients sont numériquement fixés. Lélève doit savoir utiliser les formules de résolution ; ces formules sont admises.
Champ des activités
Exemples détude de situations conduisant à des suites arithmétiques ou géométriques.Résolution algébrique dune équation du second degré.
Exemples détude de situations conduisant à une équation ou une inéquation à une inconnue.
Le recours aux formules générales est à éviter si la factorisation est donnée ou immédiate.
La résolution dune inéquation peut seffectuer graphiquement ou en utilisant un tableau de signes ; si le degré excède deux, des indications doivent être fournies.Résolutions graphique et algébrique dun système linéaire de deux équations à deux inconnues.
Exemples détude de situations conduisant à des systèmes linéaires déquations ou dinéquations à deux inconnues à coefficients numériquement fixés.
II . FONCTIONS NUMERIQUES
Le programme est organisé autour des objectifs suivants :
exploiter la dérivation pour létude locale et globale des fonctions ;
progresser dans la maîtrise des fonctions indiquées dans le programme
mettre en valeur lutilité du concept de fonction dans des situations issues de lalgèbre, de la géométrie, des sciences physiques, des disciplines professionnelles et de la vie économique et sociale. Les différentes phases sont à distinguer : description de la situation à laide dune fonction, traitement mathématique, contrôle et exploitation des résultats.
Le programme combine les études qualitatives (croissance, allure des représentations graphiques, ...) avec des études quantitatives (recherche dextremums, ...).
1 Propriétés des fonctions
Les premiers éléments de létude dune fonction et de sa courbe représentative ont été mis en place en BEP. Les fonctions usuelles de ce programme sont réinvesties dans des situations nouvelles, évitant ainsi les révisions systématiques.
Les fonctions sont définies sur un intervalle qui doit être indiqué. Dans certains cas, la fonction peut être définie sur une réunion dintervalles ; on se ramène alors à une étude portant sur chacun de ces intervalles. Toute recherche à priori densemble de définition est exclue.
Construction de la représentation graphique des fonctions f + g et (f, à partir des représentations graphiques des fonctions f et g.
Interprétation graphique de f ( 0 et f ( g.Il ny a pas lieu deffectuer un exposé théorique au sujet du statut de la notion de fonction, des opérations algébriques et de la relation dordre sur les fonctionsIl faut sassurer que les propriétés et la représentation graphique des fonctions telles que celles qui à x font correspondre ax + b, x2, x3, EQ \s\do1(\f(1;x)) , EQ \r(x) ,sin x, cos x sont connues
2 Dérivation
La dérivation est une notion nouvelle. Il convient de laborder assez tôt pour pouvoir la pratiquer et lexploiter dans des situations variées. Il est important de lier les aspects graphiques et numériques de la dérivation en un point.
a) Dérivation en un point
Tangente en un point à une courbe déquation y = f(x).La tangente en un point est considérée comme une notion intuitive obtenue graphiquement ;
elle na pas à être définie.Nombre dérivé dune fonction en a.On définit le nombre dérivé de la fonction f en a comme le coefficient directeur de la tangente à la courbe représentative de f au point dabscisse a ;
on le note f (a).
b) Fonction dérivée
Fonction dérivée dune fonction, sur un intervalle :
dérivée des fonctions x 1ð( a, x 1ð( x, x 1ð( x2 et x 1ð( x3
dérivée de la fonction x 1ð( EQ \s\do1(\f(1;x)) , l intervalle ne contenant pas 0
Dérivée d une somme, d un produit par une constante.Les règles de calcul sont admises.
c) Application à l étude du sens de variation dune fonction
Si la fonction f admet une dérivée f nulle sur lintervalle I, alors la fonction f est constante sur cet intervalle. Si la fonction f admet une dérivée f à valeurs positives (resp. négatives) sur lintervalle I, alors la fonction f est croissante (resp. décroissante) sur cet intervalle.Ces propriétés sont admises.
3 Introduction des fonctions exponentielle et logarithme
Fonctions x 1ð( Ln x, x 1ð( log x, x 1ð( ex et x 1ð( ax
Propriétés opératoires.
Représentation graphique.Les propriétés opératoires et le sens de variation de ces fonctions sont admis.
Champ des activités
Construction de la tangente en un point à une courbe à partir de son coefficient directeur.
Exemples détude de situations exploitant
le sens de variation dune fonction ;
la représentation graphique dune fonction ;
un extremum sur un intervalle donné;
- la comparaison à une constante : résolution de f (x) = a ou f(x) > a ; la résolution graphique dune équation du type f(x) = g(x).La résolution graphique dune équation du type f(x) = g(x) est limitée au cadre du paragraphe « Activités numériques et graphiques ».Exemples détude de situations conduisant à lutilisation du papier "semilog" en liaison avec les sciences physiques ou la technologie.Aucune connaissance spécifique sur cette question nest exigible.
III ACTIVITES GEOMETRIQUES
Mettant en oeuvre les connaissances de géométrie ou de trigonométrie du programme de BEP, cette partie ne comporte que la rubrique « Champ des activités ». En outre, elles peuvent constituer un support pour les notions nouvelles du programme.
Champ des activités
Exemples détude de problèmes liés à la profession, faisant intervenir dans le plan des constructions géométriques de configurations simples, des transformations géométriques (symétrie axiale, symétrie centrale, translation) ou conduisant à des calculs simples de distances, dangles, daires. Toutes les indications utiles doivent être fournies.Exemples détude de solides usuels conduisant à lutilisation de sections planes ou à des calculs de distances, dangles, daires ou de volumes.Toutes les indications utiles doivent être fournies.
IV ACTIVITES STATISTIQUES
La lecture, linterprétation et la réalisation de tableaux et de graphiques ont fait lobjet dactivités en BEP. De nouvelles situations, issues en particulier du domaine technologique et de la vie économique et sociale, servent de support à la pratique de la démarche statistique en tirant parti des possibilités offertes par les outils tels que la calculatrice ou lordinateur.
a) Série statistique à une variable
Paramètres de position et de dispersion :
médiane, étendue.
Modes dune distribution.Cette partie complète les notions déjà acquises en BEP où moyenne et écarttype ont été introduits.
b) Séries statistiques à deux variables
Tableaux deffectifs, nuages de points associés, point moyen.
Champ des activités
Lecture et exploitation de données statistiques mises sous forme de tableaux ou de diagrammes deffectifs ou de fréquences ; exemples de distribution unimodale ou bimodale, calcul et interprétation des paramètres, emploi de tels indicateurs pour comparer des séries statistiques, pertinence des indicateurs retenus par rapport à la situation étudiée.Le module graphique lié à un tableur permet de faire des travaux efficaces dans ce domaine. Certaines situations peuvent conduire à la recherche dautres caractéristiques de position ou de dispersion mais aucune connaissance nest exigible à ce sujet en mathématiques.
Représentation graphique par un nuage de points, détermination de son point moyen.Exemples simples détude dajustement affine.Pour un ajustement affine, toutes les indications utiles sont fournies. La corrélation linéaire nest pas au programme.
V CALCUL DIFFERENTIEL
Lintroduction des notions doit être la moins théorique possible et sappuyer sur des exemples concrets en recherchant un double objectif :
dune part, favoriser la compréhension et lanalyse de parties significatives choisies dans lenseignement des sciences ou dans la formation professionnelle du métier concerné ;
dautre part, constituer une première approche d outils et de concepts nouveaux qui pourront être abordés ultérieurement de façon plus opérationnelle.
1 Dérivation sur un intervalle
Dérivée des fonctions x 1ð( sin x, x 1ð( cos x, x 1ð( ln x
et x 1ð( exLes formules sont admises.Dérivée dun produit, dun inverse, dun quotient.Les démonstrations ne sont pas au programme.
Les règles de dérivation sont à connaître et à appliquer sur des exemples ne présentant aucune difficulté technique.
La notation différentielle peut être donnée en liaison avec les autres disciplines (aucune connaissance nest exigible sur ce point).Dérivée de la fonction x 1ð( eax + b
2 Notions de calcul intégral
Notion de primitives sur un intervalle.
Primitives des fonctions usuelles par lecture inverse du tableau de leur dérivée.
Primitives d une somme de fonctions.Si la fonction F est une primitive de la fonction f sur un intervalle donné, la fonction F + c, où c est une fonction constante, est aussi une primitive de f.
Primitives du produit dune fonction par un réel.La recherche des primitives dune fonction se fait en utilisant le tableau des dérivées.Intégrale sur un intervalle [a ; b] dune fonction f admettant une primitive F; le nombre F(b) F(a) est appelé intégrale de a à b de la fonction f ; on le note EQ \i\in(a;\s\up18(b); ) f (t)dt.
Lindépendance du choix de la primitive pour le calcul de la valeur de F(b) F(a) est à souligner.Dans le cas dune fonction positive, interprétation géométrique de lintégrale à laide dune aire.La notion daire et les propriétés élémentaires associées sont admises.Relation de Chasles
EQ \i\in(a;\s\up18(b); ) (f + g)(t)dt = EQ \i\in(a;\s\up18(b); ) f(t)dt + EQ \i\in(a;\s\up18(b); ) g(t)dt
EQ \i\in(a;\s\up18(b); ) kf(t)dt = k EQ \i\in(a;\s\up18(b); ) f(t)dt
Ces propriétés sont admises.
Il convient de les interpréter par des aires afin déclairer leur signification.
3 Equations différentielles du 1er ordre
y ay = 0Il convient de mettre en évidence le fait que linconnue est une fonction. La forme des fonctions solutions est admise.Détermination dune solution satisfaisant une condition initiale donnée.
Champ des activités
Exemples de programmation des valeurs dune fonction dune variable.Exemples détude du comportement de quelques fonctions.En utilisant conjointement la dérivation, les possibilités de la calculatrice ou une représentation graphique, on peut étudier des fonctions du type x 1ð( EQ \s\do1(\f(2x 5;4x + 3 )) , x 1ð( 2x + In x
ou x 1ð( x+ex ; dans les exemples étudiés, la dérivation et l étude du signe de la dérivée ne doivent pas comporter de difficultés techniques.Exemples détude de situations décrites au moyen de fonctions.Certaines situations peuvent impliquer létude du comportement asymptotique dune fonction. La notion dasymptote (parallèle à lun des axes du repère exclusivement) peut être introduite par une approche numérique ou graphique.
Aucun développement théorique nest à faire sur ce point. La notion de limite est hors programme.Tracé de la courbe représentative dune fonction.Les élèves doivent acquérir une bonne pratique des représentations graphiques des fonctions.Exemples de lecture de propriétés dune fonction à partir de sa représentation graphique.Exemples détude de situations faisant intervenir un changement de repère.Aucune connaissance nest exigible sur ce point.Exemples de calcul dintégrales à laide dune primitive et de calcul daires planes à laide du calcul intégral.Pour ces calculs sont hors programme :
lintégration par parties,
le changement de variables.
Les situations peuvent être choisies en liaison avec les sciences physiques ou les disciplines professionnelles.Exemples de calcul de valeurs approchée dintégrales.La méthode des rectangles (ou des trapèzes) est présentée sur des exemples simples, mais aucune connaissance nest exigible des élèves.Exemples de résolution déquations différentielles linéaires du premier ordre à coefficients constants.Dans le cas dune équation avec second membre, la méthode permettant dobtenir la forme générale de la solution (solution particulière, solution générale, conditions initiales pour déterminer la constante dintégration) est présentée sur des cas simples et toutes les indications utiles sont fournies.
Détermination dune solution dune équation différentielle du premier ordre satisfaisant une condition initiale donnée.
VI TRIGONOMETRIE, GEOMETRIE, VECTEURS
Cette partie du programme permet daborder des notions de trigonométrie et de géométrie, notamment vectorielle, du plan et de lespace, qui dépassent le cadre dun tronc commun. La partie « Géométrie dans le plan » constitue un approfondissement de notions vues en BEP et donne lieu à un champ dactivités nouvelles où lexploitation de situations du domaine professionnel est développée avec intérêt. La partie « Géométrie dans lespace » permet daborder des notions vectorielles simples et est loccasion dactivités de recherche et de représentation débouchant sur lutilisation de loutil vectoriel dans lespace.
1 Géométrie dans le plan
a) Expression de la norme dun vecteur dans un repère orthonormal.b) Produit scalaire de deux vecteurs :
expressions du produit scalaire :
2 EQ \o(u;\s\up10( CARSPECIAUX 190 \f "symbol"\s7 CARSPECIAUX 174 \f "symbol"\s7 )) . EQ \o(v;\s\up10( CARSPECIAUX 190 \f "symbol"\s7 CARSPECIAUX 174 \f "symbol"\s7 )) = || EQ \o(u;\s\up10( CARSPECIAUX 190 \f "symbol"\s7 CARSPECIAUX 174 \f "symbol"\s7 )) + EQ \o(v;\s\up10( CARSPECIAUX 190 \f "symbol"\s7 CARSPECIAUX 174 \f "symbol"\s7 )) ||2 || EQ \o(u;\s\up10( CARSPECIAUX 190 \f "symbol"\s7 CARSPECIAUX 174 \f "symbol"\s7 )) ||2 || EQ \o(v;\s\up10( CARSPECIAUX 190 \f "symbol"\s7 CARSPECIAUX 174 \f "symbol"\s7 )) ||2
EQ \o(u;\s\up10( CARSPECIAUX 190 \f "symbol"\s7 CARSPECIAUX 174 \f "symbol"\s7 )) . EQ \o(v;\s\up10( CARSPECIAUX 190 \f "symbol"\s7 CARSPECIAUX 174 \f "symbol"\s7 )) = || EQ \o(u;\s\up10( CARSPECIAUX 190 \f "symbol"\s7 CARSPECIAUX 174 \f "symbol"\s7 )) || || EQ \o(v;\s\up10( CARSPECIAUX 190 \f "symbol"\s7 CARSPECIAUX 174 \f "symbol"\s7 )) || cos (
EQ \o(u;\s\up10( CARSPECIAUX 190 \f "symbol"\s7 CARSPECIAUX 174 \f "symbol"\s7 )) . EQ \o(v;\s\up10( CARSPECIAUX 190 \f "symbol"\s7 CARSPECIAUX 174 \f "symbol"\s7 )) = xx + yyQuelle que soit la présentation choisie, les trois expressions doivent être mises en valeur et exploitées sur des exemples simples.c) Propriétés du produit scalaire
EQ \o(u;\s\up10( CARSPECIAUX 190 \f "symbol"\s7 CARSPECIAUX 174 \f "symbol"\s7 )) . EQ \o(v;\s\up10( CARSPECIAUX 190 \f "symbol"\s7 CARSPECIAUX 174 \f "symbol"\s7 )) = EQ \o(v;\s\up10( CARSPECIAUX 190 \f "symbol"\s7 CARSPECIAUX 174 \f "symbol"\s7 )) . EQ \o(u;\s\up10( CARSPECIAUX 190 \f "symbol"\s7 CARSPECIAUX 174 \f "symbol"\s7 ))
( ( EQ \o(u;\s\up10( CARSPECIAUX 190 \f "symbol"\s7 CARSPECIAUX 174 \f "symbol"\s7 )) . EQ \o(v;\s\up10( CARSPECIAUX 190 \f "symbol"\s7 CARSPECIAUX 174 \f "symbol"\s7 )) ) = ( EQ \o(u;\s\up10( CARSPECIAUX 190 \f "symbol"\s7 CARSPECIAUX 174 \f "symbol"\s7 )) . EQ \o(v;\s\up10( CARSPECIAUX 190 \f "symbol"\s7 CARSPECIAUX 174 \f "symbol"\s7 ))
EQ \o(u;\s\up10( CARSPECIAUX 190 \f "symbol"\s7 CARSPECIAUX 174 \f "symbol"\s7 )) ( EQ \o(v;\s\up10( CARSPECIAUX 190 \f "symbol"\s7 CARSPECIAUX 174 \f "symbol"\s7 )) + EQ \o(w;\s\up10( CARSPECIAUX 190 \f "symbol"\s7 CARSPECIAUX 174 \f "symbol"\s7 )) ) = EQ \o(u;\s\up10( CARSPECIAUX 190 \f "symbol"\s7 CARSPECIAUX 174 \f "symbol"\s7 )) . EQ \o(v;\s\up10( CARSPECIAUX 190 \f "symbol"\s7 CARSPECIAUX 174 \f "symbol"\s7 )) + EQ \o(u;\s\up10( CARSPECIAUX 190 \f "symbol"\s7 CARSPECIAUX 174 \f "symbol"\s7 )) . EQ \o(w;\s\up10( CARSPECIAUX 190 \f "symbol"\s7 CARSPECIAUX 174 \f "symbol"\s7 ))
Les propriétés sont admises.d) Relations dans le triangle quelconque
a2 = b2 +c2 2bc cos EQ \o(A ;\s\up10( ))
S= EQ \s\do1(\f(1;2 )) bc sin EQ \o(A ;\s\up10( ))
EQ \s\do1(\f(a;sin EQ \o(A ;\s\up10( )) )) = EQ \s\do1(\f(b;sin EQ \o(B ;\s\up10( )))) = EQ \s\do1(\f(c;sin EQ \o(C ;\s\up10( )) )) = 2Re) Formules daddition : cos (a+b), sin (a+b)
Formules de duplication: cos (2a), sin (2a)f) Résolution déquations de la forme cos x a, sin x = b
et tan x = c.Létude des équations cos x = a, sin x = b sur lintervalle
] ( ; (] a été faite en BEP. Le nombre des solutions de ces équations, leurs ordres de grandeur et leurs expressions à laide dune détermination principale sont obtenus à partir de lobservation du cercle trigonométrique ou de la représentation graphique de la fonction correspondante. La calculatrice permet dobtenir des valeurs approchées des solutions.
Champ des activités
Exemples détude de situations du domaine professionnel ou des sciences physiques conduisant à lexploitation de certaines expressions ou propriétés du produit scalaire.Exemples dutilisation du produit scalaire :
équation dun cercle de centre et de rayon donnés, sous la forme (x a)2 + (y b)2 = R2 ;
calculs de distances, dangles dans les configurations usuelles du plan.
La détermination du centre et du rayon dun cercle donné par son équation cartésienne développée nest pas exigible.
2 Géométrie dans lespace
a) Repérage dun point dans lespace : repères orthonormaux, coordonnées cartésiennes dun point.
b) Coordonnées dun vecteur dans un repère orthonormal.Lextension à lespace des propriétés des vecteurs du plan se fait de façon intuitive.
c) Expression analytique du produit scalaire de deux vecteurs, norme dun vecteur dans un repère orthonormal.Lextension à lespace de lexpression du produit scalaire et de ses propriétés est admise.
Champ des activités
Exemples de calculs de distances, dangles dans des configurations usuelles de lespace. Lextension à lespace de la condition dorthogonalité de deux vecteurs se fait intuitivement.VII - MATHEMATIQUES POUR LES METIERS DE LELECTRICITE
Ce paragraphe doit fournir aux élèves des sections des Baccalauréats Professionnels des métiers de lélectricité quelques outils spécifiques. Lintroduction des notions est à faire le moins théoriquement possible, en sappuyant sur des exemples concrets issus du domaine professionnel.
a) Etude de fonctions périodiques usuelles
Fonction définie par f: t ( a sin ((t + ().
Fonctions définies par morceaux à partir de fonctions constantes, affines ou sinusoïdales.b) Trigonométrie
Formules daddition : cos (a+b), sin (a+b).
Formules de duplication : cos (2a), sin (2a).
Résolution déquations de la forme cos x = a. sin x= b et
tan x = c.
Létude des équations cos x = a, sin x = b sur lintervalle
] ( ; ( ] a été faite en BEP. Le nombre des solutions de ces équations, leur ordre de grandeur et leur expression à laide dune détermination principale sont obtenus à partir de lobservation du cercle trigonométrique ou de la représentation graphique de la fonction correspondante. La calculatrice permet dobtenir une valeur approchée des solutions.c) Vecteurs du plan
Produit scalaire de deux vecteurs; expressions du produit scalaire
2 eq \o(\s\up7(\d\fo2() CarSpeciaux 190\f Symbol \s5\h CarSpeciaux 190\f Symbol \s5\h CarSpeciaux 174\f Symbol \s5\h ); u ) . eq \o(\s\up7(\d\fo2() CarSpeciaux 190\f Symbol \s5\h CarSpeciaux 190\f Symbol \s5\h CarSpeciaux 174\f Symbol \s5\h );v) = || eq \o(\s\up7(\d\fo2() CarSpeciaux 190\f Symbol \s5\h CarSpeciaux 190\f Symbol \s5\h CarSpeciaux 174\f Symbol \s5\h );u)+ eq \o(\s\up7(\d\fo2() CarSpeciaux 190\f Symbol \s5\h CarSpeciaux 190\f Symbol \s5\h CarSpeciaux 174\f Symbol \s5\h );v)||2 || EQ \o(u;\s\up10( CARSPECIAUX 190 \f "symbol"\s7 CARSPECIAUX 174 \f "symbol"\s7 )) ||2 || EQ \o(v;\s\up10( CARSPECIAUX 190 \f "symbol"\s7 CARSPECIAUX 174 \f "symbol"\s7 )) ||2
EQ \o(u;\s\up10( CARSPECIAUX 190 \f "symbol"\s7 CARSPECIAUX 174 \f "symbol"\s7 )) . EQ \o(v;\s\up10( CARSPECIAUX 190 \f "symbol"\s7 CARSPECIAUX 174 \f "symbol"\s7 )) = || EQ \o(u;\s\up10( CARSPECIAUX 190 \f "symbol"\s7 CARSPECIAUX 174 \f "symbol"\s7 )) || || EQ \o(v;\s\up10( CARSPECIAUX 190 \f "symbol"\s7 CARSPECIAUX 174 \f "symbol"\s7 )) || cos (
EQ \o(u;\s\up10( CARSPECIAUX 190 \f "symbol"\s7 CARSPECIAUX 174 \f "symbol"\s7 )) . EQ \o(v;\s\up10( CARSPECIAUX 190 \f "symbol"\s7 CARSPECIAUX 174 \f "symbol"\s7 )) = xx + yy
Propriétés du produit scalaire :
EQ \o(u;\s\up10( CARSPECIAUX 190 \f "symbol"\s7 CARSPECIAUX 174 \f "symbol"\s7 )) . EQ \o(v;\s\up10( CARSPECIAUX 190 \f "symbol"\s7 CARSPECIAUX 174 \f "symbol"\s7 )) = EQ \o(v;\s\up10( CARSPECIAUX 190 \f "symbol"\s7 CARSPECIAUX 174 \f "symbol"\s7 )) . EQ \o(u;\s\up10( CARSPECIAUX 190 \f "symbol"\s7 CARSPECIAUX 174 \f "symbol"\s7 ))
( ( EQ \o(u;\s\up10( CARSPECIAUX 190 \f "symbol"\s7 CARSPECIAUX 174 \f "symbol"\s7 )) . EQ \o(v;\s\up10( CARSPECIAUX 190 \f "symbol"\s7 CARSPECIAUX 174 \f "symbol"\s7 )) ) = ( EQ \o(u;\s\up10( CARSPECIAUX 190 \f "symbol"\s7 CARSPECIAUX 174 \f "symbol"\s7 )) . EQ \o(v;\s\up10( CARSPECIAUX 190 \f "symbol"\s7 CARSPECIAUX 174 \f "symbol"\s7 ))
EQ \o(u;\s\up10( CARSPECIAUX 190 \f "symbol"\s7 CARSPECIAUX 174 \f "symbol"\s7 )) ( EQ \o(v;\s\up10( CARSPECIAUX 190 \f "symbol"\s7 CARSPECIAUX 174 \f "symbol"\s7 )) + EQ \o(w;\s\up10( CARSPECIAUX 190 \f "symbol"\s7 CARSPECIAUX 174 \f "symbol"\s7 )) ) = EQ \o(u;\s\up10( CARSPECIAUX 190 \f "symbol"\s7 CARSPECIAUX 174 \f "symbol"\s7 )) . EQ \o(v;\s\up10( CARSPECIAUX 190 \f "symbol"\s7 CARSPECIAUX 174 \f "symbol"\s7 )) + EQ \o(u;\s\up10( CARSPECIAUX 190 \f "symbol"\s7 CARSPECIAUX 174 \f "symbol"\s7 )) . EQ \o(w;\s\up10( CARSPECIAUX 190 \f "symbol"\s7 CARSPECIAUX 174 \f "symbol"\s7 ))
Quelle que soit la présentation choisie, les trois expressions doivent être mises en valeur et exploitées sur des exemples simples.
Les propriétés sont admises.d) Représentation de Fresnel dune grandeur sinusoïdaleAucune théorie nest à développer.e) Nombres complexes
Forme algébrique : partie réelle, partie imaginaire
Egalité, somme, produit, conjugué, inverse, quotient.
Représentation géométrique : affixe dun point, dun vecteur. Forme trigonométrique : module, argument.
Module et argument du produit de deux nombres complexes.
La notation utilisée est a + jb, où j2 = -1
Les notations normalisées sont :
|z| pour le module du nombre complexe z,
arg z pour son argument.f) Etude de signaux périodiques
Approximation dun signal périodique par un polynôme trigonométrique.
Formule de Parseval.Aucune étude théorique nest à faire sur ce point et les formules nécessaires sont admises.
Aucune connaissance nest exigible sur les coefficients des séries de Fourier.
La formule de Parseval est utilisée dans des cas simples, les calculs étant limités aux deux premières composantes du signal qui fournissent une approximation.g) Equations différentielles
Résolution de léquation différentielle y"+ay +by = 0 , où a et b sont réels : existence et unicité de la solution vérifiant des conditions initiales données.
Les résultats sont admis.
Le cas a = 0 et b = (2 est à étudier plus particulièrement.
Champ des activités
Représentation graphique de fonctions sinusoïdales.
Exemples de construction de la représentation graphique de fonctions périodiques à partir de leur expression algébrique sur un intervalle ayant pour longueur la période.Exemples détude de situations conduisant à lexplicitation dune fonction périodique à partir dun graphique.Il sagit détudier des signaux usuels tels que des signaux "carrés", « triangulaires » ou « sinusoïdaux ». Létude peut porter sur la recherche de la période, de la parité ou de lexpression algébrique sur un intervalle donné.Exemples détude de situations conduisant à laddition de deux fonctions périodiques de même période.
Exemples détude de situations conduisant à lexploitation conjointe dune sinusoïde et du vecteur de Fresnel associé.Exemples de calculs sur les nombres complexes.Toute technicité est à éviter. Les situations issues de lélectricité et de lélectronique sont à privilégier.Exemples détude de situations conduisant au calcul de la valeur moyenne dune fonction ou de son carré.Les situations sont à choisir en liaison avec lenseignement professionnel. Si elles mettent en jeu des fonctions définies par morceaux, les calculs sont alors effectués intervalle par intervalle.Exemples détude de situations conduisant au calcul des premiers harmoniques dune fonction signal.
Exemples simples détude de situations conduisant au calcul de lénergie moyenne transportée par un signal.Exemples simples détude de phénomènes continus satisfaisant à une loi dévolution et à des conditions initiales se ramenant à une équation du type y ay = 0 ou y" + ay + by = 0 .Ces situations sont issues du domaine professionnel. Lorsqu une telle étude mène à une équation avec second membre, la méthode à suivre, pour se ramener au cas sans second membre, doit être indiquée de façon très précise.
On peut, en liaison avec lenseignement professionnel, être amené à étudier dautres types déquations différentielles, mais ceci est en dehors du programme de mathématiques.
VIII INITIATION AUX PROBABILITES
Au collège et au cycle BEP, les élèves ont étudié la description de séries statistiques à une variable.
Pour le Baccalauréat Professionnel, les probabilités sont une nouveauté et doivent être considérées comme une initiation aux phénomènes aléatoires. Lobjectif est de décrire quelques expériences aléatoires simples et de se familiariser avec la notion de variable aléatoire. Toute théorie formalisée et toute technicité exagérée sont exclues.
Le contexte professionnel fournit un large éventail des situations mettant en jeu des phénomènes aléatoires.
Il est important que les élèves puissent se familiariser avec les probabilités pendant une durée suffisante, répartie sur les deux années de formation.
a) Vocabulaire des probabilités
A partir dexpériences aléatoires simples, notion dévénement, dévénement élémentaire, dévénements incompatibles.Pour introduire la probabilité dun événement, on peut sappuyer sur létude des séries statistiques obtenues par répétition dune expérience aléatoire, en soulignant les propriétés des fréquences et la relative stabilité de la fréquence dun événement lorsque cette expérience est répétée un grand nombre de fois. La notion de probabilité conditionnelle nest pas au programme.
b) Variable aléatoire
A partir dexpériences aléatoires simples issues du domaine professionnel, notion de variable aléatoire. Interprétation de lespérance, de lécarttype et de la densité.
Champ des activités
Exemples simples demploi de partitions et de représentations (arbres, tableaux, urnes ...) pour organiser et dénombrer des données relatives à la description dune expérience aléatoire.
Exemples simples détude de situations de probabilités issues dexpériences aléatoires.On se limite à des exemples simples permettant de mettre en valeur les concepts, mais ne comportant pas de difficultés combinatoires.
Exemples détude de situations conduisant à lutilisation dune variable aléatoire associée à une loi normale.Toutes les indications nécessaires doivent être données sur la méthode à suivre. Aucune connaissance nest exigible concernant la loi normale en mathématiques.BACCALAUREATS PROFESSIONNELS TERTIAIRES
I - ACTIVITES NUMERIQUES ET GRAPHIQUES
La résolution de problèmes issus de létude des fonctions, des autres disciplines et de la vie courante constitue lobjectif fondamental de cette partie du programme. On dégagera sur les exemples étudiés les différentes phases de la résolution dun problème
analyse de lénoncé conduisant au choix de la méthode, si elle nest pas imposée ;
mise en oeuvre de la méthode (résolution) et contrôle des différentes étapes;
vérification, exploitation et présentation des résultats.
Dans cette perspective, il convient de répartir les activités tout au long de lannée et déviter toute révision systématique à priori. Les travaux sarticulent suivant trois axes :
consolider les techniques élémentaires de calcul ;
consolider la pratique conjointe du calcul littéral et du calcul numérique, en relation étroite avec létude des fonctions ;
poursuivre létude des équations et inéquations à une inconnue et des systèmes linéaires déquations et dinéquations.
II convient dexploiter conjointement les aspects graphiques, numériques et algébriques, ainsi que létude de variations de fonctions ; les activités doivent combiner les expérimentations graphiques et numériques, avec les justifications adéquates.
Pour toutes ces questions, les connaissances acquises dans les classes antérieures sont à réinvestir y compris celles de géométrie. La calculatrice est un outil efficace ; il convient dexploiter également les possibilités de loutil informatique.
a) Suites arithmétiques et géométriques
Notation un.
Expression du terme de rang n.
Somme des k premiers termes.Il sagit de consolider les acquis antérieurs. Lobjectif est de familiariser les élèves avec la description de situations simples conduisant à des suites arithmétiques ou géométriques :
opérations financières à intérêts simples ou composés.
b) Polynômes du second degré
Résolution algébrique de léquation du second degré ; factorisation dun polynôme du second degré.
Lexistence de solutions est à mettre en évidence dune part graphiquement, dautre part algébriquement, à partir dexemples où les coefficients sont numériquement fixés. Lélève doit savoir utiliser les formules de résolution ; ces formules sont admises.
Champ des activités
Exemples détude de situations conduisant à des suites arithmétiques ou géométriques.Résolution algébrique dune équation du second degré.Le recours aux formules générales est à éviter si la factorisation est donnée ou immédiate.Exemples détude de situations conduisant à une équation ou une inéquation à une inconnue.La résolution dune inéquation peut seffectuer graphiquement ou en utilisant un tableau de signes; si le degré excède deux, des indications doivent être fourmes.Résolutions graphique et algébrique dun système linéaire de deux équations à deux inconnues.Exemples détude de situations conduisant à des systèmes linéaires déquations ou dinéquations à deux inconnues à coefficients numériquement fixés.Des exemples simples de programmation linéaire peuvent être choisis, toutes les indications nécessaires étant fournies.
II FONCTIONS NUMERIQUES
Le programme est organisé autour des objectifs suivants :
exploiter la dérivation pour létude locale et globale des fonctions;
progresser dans la maîtrise des fonctions indiquées dans le programme;
mettre en valeur lutilité du concept de fonction dans des situations issues de lalgèbre, des disciplines professionnelles et de la vie économique et sociale. Les différentes phases sont à distinguer: description de la situation à laide dune fonction, traitement mathématique, contrôle et exploitation des résultats.
Le programme combine les études qualitatives (croissance allure des représentations graphiques, ...) avec des études quantitatives (recherche dextremums . ...).
1 Propriétés des fonctions
Les premiers éléments de létude dune fonction et de sa courbe représentative ont été mis en place en BEP. Les fonctions usuelles de ce programme sont réinvesties dans des situations nouvelles, évitant ainsi les révisions systématiques.
Les fonctions sont définies sur un intervalle qui doit être indiqué. Dans certains cas, la fonction peut être définie sur une réunion dintervalles ; on se ramène alors à une étude portant sur chacun de ces intervalles. Toute recherche à priori densemble de définition est exclue.
Construction de la représentation graphique des fonctions f + g et (f, à partir des représentations graphiques des fonctions f et g.
Interprétation graphique de f ( 0 et f ( g.Il ny a pas lieu deffectuer un exposé théorique au sujet du statut de la notion de fonction, des opérations algébriques et de la relation dordre sur les fonctionsIl faut sassurer que les propriétés et la représentation graphique des fonctions telles que celles qui à x font correspondre ax + b, x2, x3, EQ \s\do1(\f(1;x)) , EQ \r(x) ,sin x, cos x sont connues
2 Dérivation
La dérivation est une notion nouvelle. Il convient de laborder assez tôt pour pouvoir la pratiquer et lexploiter dans des situations variées. Il est important de lier les aspects graphiques et numériques de la dérivation en un point.
a) Dérivation en un point
Tangente en un point à une courbe déquation y = f(x).La tangente en un point est considérée comme une notion intuitive obtenue graphiquement ;
elle na pas à être définie.Nombre dérivé dune fonction en a.On définit le nombre dérivé de la fonction f en a comme le coefficient directeur de la tangente à la courbe représentative de f au point dabscisse a ;
on le note f(a).
b) Fonction dérivée
Fonction dérivée dune fonction, sur un intervalle:
dérivée des fonctions x 1ð( a, x 1ð( x, x 1ð(x2 et x 1ð( x3
dérivée de la fonction x 1ð( EQ \s\do1(\f(1;x)) , l intervalle ne contenant pas 0
Dérivée d une somme, d un produit par une constante.Les règles de calcul sont admises.
c) Application à l étude du sens de variation dune fonction
Si la fonction f admet une dérivée f nulle sur lintervalle I, alors la fonction f est constante sur cet intervalle. Si la fonction f admet une dérivée f à valeurs positives (resp. négatives) sur lintervalle I, alors la fonction f est croissante (resp. décroissante) sur cet intervalle.Ces propriétés sont admises.
3 Introduction des fonctions exponentielle et logarithme
Fonctions x 1ð(Ln x, x 1ð( log x, x 1ð(ex et x 1ð( ax
Propriétés opératoires.
Représentation graphique.Les propriétés opératoires et le sens de variation de ces fonctions sont admis.
Champ des activités
Construction de la tangente en un point à une courbe à partir de son coefficient directeur.
Exemples détude de situations exploitant
le sens de variation dune fonction ;
la représentation graphique dune fonction ;
un extremum sur un intervalle donné ;
- la comparaison à une constante : résolution de f (x) = a ou f(x) > a ; la résolution graphique dune équation du type f(x) = g(x).La résolution graphique dune équation du type f(x) = g(x) est limitée au cadre du paragraphe « Activités numériques et graphiques ».Exemples détude de situations conduisant à lutilisation du papier "semilog" en liaison avec les sciences physiques ou la technologie.Aucune connaissance spécifique sur cette question nest exigible.
III ACTIVITES STATISTIQUES
La lecture, linterprétation et la réalisation de tableaux et de graphiques ont fait lobjet dactivités en BEP. De nouvelles situations, issues en particulier du domaine technologique et de la vie économique et sociale, servent de support à la pratique de la démarche statistique en tirant parti des possibilités offertes par les outils tels que la calculatrice ou lordinateur.
a) Série statistique à une variable
Paramètres de position et de dispersion :
médiane, étendue.
Modes dune distribution.Cette partie complète les notions déjà acquises en BEP où moyenne et écarttype ont été introduits.
b) Séries statistiques à deux variables
Tableaux deffectifs, nuages de points associés, point moyen.
c) Indices de la vie économiqueIndice composé
Cette partie complète la notion dindice simple introduite en BEP.
Champ des activités
Lecture et exploitation de données statistiques mises sous forme de tableaux ou de diagrammes deffectifs ou de fréquences ;
calcul et interprétation des paramètres, emploi de tels indicateurs pour comparer des séries statistiques, pertinence des indicateurs retenus par rapport à la situation étudiée.Le module graphique lié à un tableur permet de faire des travaux efficaces dans ce domaine. Certaines situations peuvent conduire à la recherche dautres caractéristiques de position ou de dispersion mais aucune connaissance nest exigible à ce sujet en mathématiques.
Représentation graphique par un nuage de points, détermination de son point moyen.Exemples simples détude dajustement affine.
Pour un ajustement affine, toutes les indications utiles sont fournies. La corrélation linéaire nest pas au programme.Exemple détude de séries chronologiques :
Moyenne mobile, tendance générale, correction des variables saisonnières.Exemples dutilisation dindices usuelsToutes les indications doivent être fournies
IV TECHNIQUES MATHEMATIQUES DE GESTION
Lobjectif est de mettre les élèves en mesure de comprendre comment faire usage de méthodes mathématiques dans un contexte professionnel ; en particulier le vocabulaire utilisé est introduit en liaison avec les disciplines technologiques. Il sagit également dapporter des compléments aux notions figurant dans les autres parties de ce programme ou étudiées en BEP,
Opérations financières à intérêts simples
Valeur acquise, escompte, agio, application aux effets de commerce et aux relations bancaires.Opérations financières à intérêts composés Valeur acquise, valeur actuelle
dun capital ou dune dette,
dune suite dannuités constantes.
Emprunt indivis : remboursement par annuités constantes, remboursement par amortissement constant.
Taux réel dun emprunt.
Equivalence de capitaux.
Les études sont limitées à la valeur acquise par des annuités versées en fin de période et à des valeurs actuelles, une période avant le premier versement.
Champ des activités
Exemples de calcul dagios.
Exemples de tableau damortissement ;
Application au choix dun mode de financement.Pour le financement dun créditbail ou léquivalence de capitaux, toutes les indications doivent être fournies.
Annexe II
PROGRAMME DE MATHEMATIQUES DE CHAQUE SPECIALITE DE BACCALAUREAT PROFESSIONNEL
SPECIALITES DU SECTEUR INDUSTRIEL
I : Activités numériques et graphiquesIl: Fonctions numériquesIII : Activités géométriquesIV: Activités statistiquesV : Calcul différentiel et intégralVI :Trigonométrie, géométrie, vecteursVII: Mathématiques pour les métiers de lélectricitéVIII : Initiation aux probabilités
Métiers de lélectricité
Equipements et installations électriquesEIEIIIIIIVVIIMaintenance (réseaux bureautique, télématique)IIIIIIVVIIMaintenance de laudiovisuel électroniqueMAVELECII1IIIVVII
Chimie Energétique
Industries chimiques et de procédés ICPIIIIIIIVVEnergétiqueIIIIIIIVVVIII- option : installation et mise en oeuvre des systèmes énergétiques et climatiques- option : gestion et maintenance des systèmes énergétiques et climatiquesIndustries graphiques (préparation de la forme imprimante)IIIIIIIVVIndustries graphiques (impression)IIIIIIIVVBio-industries de transformationIIIIIIIVVVIIIHygiène et environnementIIIIIIIVV
Maintenance Productique
Maintenance des systèmes mécaniques automatisés etIIIIIIIVVIVIII- option : fabrication des pâtes, papiers, cartons- option : systèmes ferroviairesConstruction et réparation en carrosserieCORECA1II111IVVIMaintenance des appareils et équipements ménagers et de collectivitéIIIIIIIVVIMaintenance automobileIIIIIIIVVI- option : voitures particulières- option : véhicules industriels- option : bateaux de plaisance- option : motocyclesMaintenance et exploitation des matériels agricoles, de travaux publics, de parcs et jardinsIIIIIIIVVIProductique matériaux souplesIIIIIIIVVIProductique mécaniqueIIIIIIIVVIVIIIProductique boisIIIIIIIVVIVIIIOutillage de mise en forme des matériauxIIIIIIIVVI- option : réalisation des matériaux métalliques- option: réalisation des modèlesDéfinition de produits industrielsDPIIIIIIIIVVIVIIIMise en oeuvre des matériauxIIIIIIIVVI- option : matériaux métalliques moulés- option : matériaux céramiquesplastiques et compositesIIIIIIIV VI VIII
Bâtiment
Bâtiment : étude de prix, organisation et gestion des travauxIIIIIIIVVITravaux publicsIIIIIIIVVIBois-construction et aménagement du bâtimentBOISCABIIIIIIIVVIStructures métalliquesIIIIIIIVVIConstruction-bâtiment gros oeuvreCBGOIIIIIIIVVIAménagement-finitionIIIIIIIVVIBâtiment : métal, aluminium, verre, matériaux de synthèseIIIIIIIVVI
Artisanat
Artisanat et métiers dartIIIIIIIVVI- option : vêtement et accessoire de mode- option : tapissier dameublement- option : ébéniste- option : horlogerieArtisanat et métiers dartIIIIIIIVVI- option : arts de la pierre- option : photographie- option : communication graphiqueSPECIALITES DU SECTEUR TERTIAIRE
I : Activités numériques et graphiques
II : Fonctions numériques
III : Activités statistiques
IV: Techniques mathématiques de gestion
Logistique et transport
option : exploitation des transports
option : logistique de distributionIIIIIIIVVente-représentationIIIIIIIVBureautique
option :secrétariat1II 1&2111Bureautique
option: comptabilitéIIIIIIIVRestaurationIII l&2IIICommerceIIIIIIIVServices (accueil, assistance, conseil)IIIIIIIVCultures marinesIII 1 &2IIIAlimentationIII 1 &2III