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Answer:
### EXERCICE 1
1)
- Calcul de la vitesse à l'instant initial (t=0):
\( v(0) = 0.7(1 - (-10)) = 0.7(1 + 10) = 7.7 \) m/s
- Calcul de \( \lim_{t \to +\infty} v(t) \):
\( \lim_{t \to +\infty} v(t) = 0.7(1 - (-10)) = 0.7(1 + 10) = 7.7 \) m/s
2)
- a) Pour montrer que \( d(t) \) est une primitive de \( v(t) \), il suffit de dériver \( d(t) \) et de vérifier si on obtient \( v(t) \).
\( d'(t) = 0.7 \) (c'est bien \( v(t) \))
- b) Les primitives de \( v(t) \) sont donc de la forme \( d(t) = 0.7t + C \), où \( C \) est une constante.
- c) En utilisant la condition \( d_0(0.1) = 0.035 \):
\( d_0(0.1) = 0.7(0.1) + C = 0.035 \)
\( C = 0.035 - 0.07 = -0.035 \)
Donc \( d_0(t) = 0.7t - 0.035 \)
3) Calcul de \( \int_{0}^{0.2} v(t) \, dt \):
\( \int_{0}^{0.2} 0.7(1 - (-10)) \, dt = \int_{0}^{0.2} 7.7 \, dt = 7.7 \times 0.2 = 1.54 \) m
4) Calcul de la valeur moyenne de la vitesse \( v \) sur \( [0, 0.2] \):
\( \text{Valeur moyenne} = \frac{\text{Distance parcourue}}{\text{Temps total}} = \frac{1.54}{0.2} = 7.7 \) m/s
### EXERCICE 2
1)
- \( g(0) = 88 - 0.44 = 87.56 \)
- \( \lim_{x \to +\infty} g(x) = 88 - 0.44 = 87.56 \)
2)
- \( g'(x) = 88 \times (1 - 0.44)^{-0.44} = 88 \times 0.56^{-0.44} = 88 \times 0.890 \times 0.564 = -44.774 \)
3) Le signe de \( g'(x) \) dépend de \( (1 - 0.44)^{-0.44} \) qui est toujours positif. Donc \( g'(x) \) est négatif.
4) Le tableau de variation de \( g \) sur \( [0, +\infty[ \) est:
\(
\begin{array}{|c|c|}
\hline
x & g'(x) \\
\hline
0 & -44.774 \\
\hline
+\infty & 0 \\
\hline
\end{array}
\)
\( g \) est décroissante sur \( [0, +\infty[ \).
5)
- a) Calcul du taux d'hydratation 90 minutes après l'application (t=1.5 heures):
\( g(1.5) = 88 - 0.44 \times 1.5 = 88 - 0.66 = 87.34 \% \)
- b) Pour déterminer le moment où le taux d'hydratation est maximal, il faut trouver la valeur maximale de \( g(x) \) sur \( [0, 10] \).
On cherche les valeurs critiques de \( g(x) \), c'est-à-dire lorsque \( g'(x) = 0 \).
\( 88 \times (1 - 0.44)^{-0.44} = 0 \)
Il n'y a pas de solution réelle, donc il n'y a pas de maximum.
- c) Pour savoir si le laboratoire peut commercialiser la crème, il faut vérifier si \( g(t) \) dépasse 50% pendant une durée d'au moins 5 heures.
En utilisant une calculatrice graphique pour tracer la courbe de \( g(t) \) et trouver l'intervalle où elle dépasse 50% pendant au moins 5 heures.