Programme de mathématiques

Première générale – Tronc commun

Ce programme de mathématiques est intégré à l’enseignement scientifique en classe de première générale.

Analyse de l’information chiffrée

Contenus

  • Analyse statistique de deux caractères.
  • Tableau croisé d’effectifs.
  • Exemples d’analyse du croisement de deux caractères par représentation graphique (nuage de points, diagrammes en barres, diagrammes circulaires).
  • Détermination dans un fichier de données d’un sous-ensemble d’individus répondant à un sous-caractère (filtre, utilisation des ET, OU, NON).

Capacités attendues

  • Dresser un tableau croisé de deux caractères à partir d’un fichier de données.
  • Utiliser un tableur pour représenter des données sous forme de tableau ou de diagramme.

Phénomènes aléatoires

Contenus

  • Fréquence conditionnelle, fréquence marginale.
  • Probabilité́ conditionnelle : définition, notation, calcul à partir d’un tableau croisé d’effectifs ou d’un arbre de probabilités.
  • Indépendance de deux événements.
  • Succession d’événements indépendants, équiprobables ou non.

Capacités attendues

  • Construire un tableau croisé d’effectifs ou un arbre de probabilité associé à un phénomène aléatoire.
  • Calculer des fréquences conditionnelles et des fréquences marginales à partir d’un tableau croisé d’effectifs.
  • Interpréter un tableau croisé en utilisant des fréquences conditionnelles.
  • Calculer des probabilités conditionnelles à l’aide d’un tableau croisé d’effectifs ou d’un arbre pondéré.

Phénomènes d’évolution

Suites arithmétiques

 

Contenus

  • Définition par la relation de récurrence.
  • Explicitation du terme de rang $n$.
  • Sens de variation.
  • Représentation graphique.

Fonctions affines

 

Contenus

  • Représentation graphique.
  • Sens de variation.
  • Lien entre le taux d’accroissement et le coefficient directeur de la droite représentative.

Capacités attendues

  • Reconnaître un phénomène discret ou continu de croissance linéaire et savoir le modéliser.
  • Calculer un terme de rang donné d’une suite arithmétique définie par une relation fonctionnelle ou une relation de récurrence.
  • Réaliser et exploiter la représentation graphique des termes d’une suite arithmétique ou d’une fonction affine.
  • Résoudre un problème de seuil dans le cas d’une croissance linéaire.

Suites géométriques à termes strictement positifs

 

Contenus

  • Définition par relation de récurrence.
  • Explicitation du terme de rang $n$.
  • Sens de variation.
  • Représentation graphique.

Fonctions exponentielles

 

Contenus

  • Introduction de la fonction $x\mapsto a^{x}(a^{x}\gt 0, x \geqslant 0)$.
  • Propriétés algébriques (admises, par extension des propriétés des puissances entières).
  • Variations.
  • Représentation graphique.
  • Cas particulier de l’exposant $\frac{1}{n}$.
  • Taux d’évolution moyen correspondant à $n$ évolutions successives.

Capacités attendues

  • Reconnaître un phénomène discret ou continu de croissance exponentielle et savoir le modéliser.
  • Calculer un terme de rang donné d’une suite géométrique définie par une relation fonctionnelle ou une relation de récurrence.
  • Calculer un taux d’évolution moyen.
  • Réaliser et exploiter la représentation graphique des termes d’une suite géométrique ou d’une fonction exponentielle.
  • Résoudre un problème de seuil dans le cas d’une croissance exponentielle par le calcul, à l’aide d’une représentation graphique ou en utilisant un outil numérique.

Variation instantanée (nombre dérivé)

 

Contenus

  • Tangente à une courbe en un point.
  • Nombre dérivé comme coefficient directeur de la tangente.

Variation globale (fonction dérivée)

 

Contenus

  • Fonction dérivée.
  • Sens de variation d’une fonction, lien avec le signe de la fonction dérivée sur un intervalle.
  • Dérivée des fonctions constante, identité, carré et cube.
  • Dérivée d’une somme, du produit par un nombre réel.
  • Application à la dérivée d’un polynôme de degré inférieur ou égal à $3$.
  • Tableau de variation, à l’aide si besoin d’un logiciel de calcul formel.

Capacités attendues

  • Interpréter le nombre dérivé dans le cadre d’un modèle d’évolution.
  • Interpréter géométriquement le nombre dérivé comme coefficient directeur de la tangente.
  • Décrire les variations d’un phénomène en mobilisant la dérivée d’une fonction.
  • Déterminer le sens de variation d’une fonction polynomiale de degré inférieur ou égal à trois (la forme factorisée de la dérivée pourra être donnée).
  • Prévoir l’évolution d’un phénomène grâce à l’étude de la dérivée d’une fonction.

Automatismes

Cette partie du programme ne faisant pas l’objet d’un chapitre spécifique, le développement des capacités énoncées ci-dessous nécessite un entraînement régulier tout au long de l’année.

Représentations graphiques

 

Capacités attendues

  • Préciser sur un graphique les grandeurs en jeu, les unités et les échelles.
  • Lire sur un graphique les variations d’une grandeur : croissance ou décroissance, doublement régulier, accélération ou ralentissement de la croissance.
  • Estimer graphiquement une valeur atteinte, un antécédent, un seuil.

Traitement de données

 

Capacités attendues

  • Appliquer un pourcentage d’augmentation ou de diminution.
  • Calculer un taux d’évolution global à partir de taux d’évolution successifs, calculer un taux d’évolution réciproque.

Calcul numérique et algébrique

 

Capacités attendues

  • Effectuer mentalement des calculs simples mettant en jeu des nombres décimaux, des fractions et des pourcentages.
  • Passer d’une écriture d’un nombre à une autre (décimale, fractionnaire, sous forme de pourcentage).
  • Utiliser un ordre de grandeur pour contrôler un résultat.
  • Effectuer une application numérique d’une formule mathématique (longueurs, aires, volumes) ou d’une formule simple provenant d’une autre discipline.
  • Résoudre une équation du premier degré du type $ax + b = cx + d$ ou $\frac{a}{x}=b$ ou une équation du second degré du type $x^{2}=a$.