Adloun

Problème — Le pic épidémique

Exercice de TD · niveau 3 (difficile) · mathématiques complémentaires (terminale), chapitre 5 — Convexité

Énoncé

Problème — Le pic épidémique.

Une épidémie se déclare dans une ville de habitants. Le nombre cumulé de personnes contaminées jours après le premier cas est modélisé par

Corrigé

soit environ personnes déjà contaminées le premier jour. Quand devient grand, tend vers , donc le dénominateur tend vers et tend vers : le modèle prévoit que toute la ville finit par être touchée.

Par ailleurs, comme :

d'où

Comme , on a , donc les deux facteurs sont strictement positifs : et est strictement croissante.

Puisque , le signe de est celui de , c'est-à-dire celui de . Or croît strictement de vers : il existe donc un unique instant . Avant, (courbe convexe) ; après, (courbe concave). Il y a bien un point d'inflexion, atteint exactement quand le cumul vaut la moitié de la population.

d'où, puisque :

Le nombre de nouveaux cas ce jour-là est le maximum de :

donc et

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