Les rendements décroissants d'un engrais
Exercice de TD · niveau 3 (difficile) · mathématiques complémentaires (terminale), chapitre 3 — La fonction logarithme népérien
Énoncé
Les rendements décroissants d'un engrais.
En agronomie, le gain de rendement (en quintaux par hectare) apporté par une dose d'azote (en kilogrammes par hectare) est souvent modélisé par
- Calculer , et .
- Calculer , puis , et . Interpréter.
- Quelle dose faut-il pour gagner quintaux par hectare ?
- Déterminer et interpréter.
Corrigé
- Domaine d'étude : pour , , donc est bien définie. On lit, avec quand c'est commode :
- est de la forme avec , et , dont la dérivée est :
D'où ; ; . Le kilogramme d'azote rapporte quintal, le n'en rapporte plus que : c'est la loi des rendements décroissants, et elle est ici la simple traduction de , une pente qui s'effondre.
- Résolution :
d'où kg/ha. Vérification : , la dose est acceptable.
- Posons , c'est-à-dire . Quand , , et
D'après la croissance comparée du cours (résultat admis), ; et . Par produit (les opérations sur les limites sont elles aussi admises), .
Le gain moyen par kilogramme d'engrais tend vers zéro : au-delà d'une certaine dose, l'azote ne paie plus — et il finit dans les nappes phréatiques.
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Un blocage sur cet exercice ? Le tuteur d'Adloun guide par questions, sans donner la réponse.