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Sujet CRPE 2024 Maths G3 : énoncé et corrigé

Session 2024MathématiquesÉpreuves bac+53 heures

Épreuve écrite disciplinaire de mathématiques — sujet officiel CRPE 2024 Maths G3 en accès libre : énoncé complet (6 exercices, 3 heures) et corrigé détaillé.

Sujet blanc — conditions du concours · Concoursia

Concours de recrutement de professeurs des écoles

Session 2024 · Groupement 3

Épreuve écrite disciplinaire de mathématiques

Durée : 3 heures

Consignes

  • Le sujet se compose de 6 exercices indépendants. Vérifiez qu'il est complet.
  • L'usage de la calculatrice est autorisé dans les conditions relevant de la circulaire du 17 juin 2021.
  • L'usage de tout ouvrage de référence, de tout document et de tout autre matériel électronique est interdit.
  • Rédigez vos réponses sur votre copie, et non sur le sujet.
  • Si vous repérez ce qui vous semble être une erreur d'énoncé, signalez-le sur votre copie et poursuivez votre composition.
  • Toute note inférieure ou égale à 5/20 est éliminatoire.

L'épreuve est notée sur 41 points, note ramenée sur 20.

Consignes générales

Ce sujet est composé de six exercices indépendants.

Exercice 1

8 points

Cet exercice comporte deux parties indépendantes. On donnera les résultats sous la forme de fraction irréductible.

PARTIE A

Un sac opaque contient trois cartes indiscernables au toucher numérotées 3, 4 et 5.

1. On souhaite former des nombres de trois chiffres à l'aide de ces cartes. L'expérience consiste à tirer successivement trois cartes sans les remettre dans le sac après chaque tirage. Le chiffre des centaines correspond à la première carte tirée, le chiffre des dizaines à la deuxième et le chiffre des unités à la dernière.
a. Énoncer tous les résultats possibles lorsque l'on réalise cette expérience.
b. Quelle est la probabilité d'obtenir un nombre pair ?
c. Quelle est la probabilité de ne pas obtenir un multiple de 5 ?
d. Quelle est la probabilité d'obtenir un nombre divisible par 3 ?

2. On souhaite désormais former un nombre à deux chiffres. On tire au hasard une première carte pour obtenir le chiffre des dizaines. On remet cette carte dans le sac et on tire au hasard une seconde carte pour obtenir le chiffre des unités.
a. Quelle est la probabilité d'obtenir un nombre dont les deux chiffres sont identiques ?
b. Quelle est la probabilité d'obtenir un multiple de 9 ?
c. Quelle est la probabilité d'obtenir un nombre inférieur ou égal à 40 ?

PARTIE B

Un sac opaque contient des boules bleues, des boules rouges et des boules jaunes indiscernables au toucher. Il y a deux fois moins de boules jaunes que de boules rouges. On sait que la proportion des boules rouges dans le sac est de 14\frac{1}{4}. On tire une boule au hasard.

1. Quelle est la probabilité que la boule tirée soit de couleur jaune ?
2. Quelle est la probabilité que la boule tirée soit de couleur bleue ?
3. Déterminer la composition du sac sachant qu'il y a 7 boules jaunes.

Exercice 2

8 points

Des équipes enseignantes souhaitent adhérer à un site d'éditeur pour télécharger des vidéos pédagogiques de vulgarisation scientifique. Deux offres F et G sont envisageables.

  • Offre F : 0,70 € par téléchargement de vidéo.
  • Offre G : abonnement forfaitaire de 13 € auquel s'ajoute un montant fixe par téléchargement.

1. L'équipe enseignante d'une première école opte pour l'offre F. Déterminer l'expression de la fonction ff qui, au nombre de vidéos téléchargées xx, associe le coût en euros.

2. L'équipe enseignante d'une seconde école opte pour l'offre G. Les enseignants ont téléchargé 142 vidéos pour un montant de 98,20 €.
a. Déterminer le montant fixe par téléchargement avec l'offre G.
b. On note gg la fonction qui, au nombre de vidéos téléchargées xx, associe le coût en euros avec l'offre G. On admet que g(x)=35x+13g(x) = \frac{3}{5}x + 13. Calculer g(4)g(4).
c. Dans le contexte de l'exercice, que représente l'image de 10 par la fonction gg ?
d. L'équipe enseignante d'une troisième école a opté pour l'offre G et a payé 95,20 €. Combien de vidéos a-t-elle téléchargées ?

3. À partir de combien de vidéos l'offre G devient-elle plus intéressante que l'offre F ? Justifier.

4. La feuille de tableur ci-après détermine le montant de la dépense en fonction du nombre de vidéos téléchargées selon l'offre choisie.

ABCDEF
1Nombre de vidéos50100150200250
2Dépense en € avec l'offre F3570105140175
3Dépense en € avec l'offre G

a. Quelle formule peut être saisie dans la cellule B2 et étirée sur toute la ligne pour obtenir le montant de la dépense avec l'offre F ?
b. Un tarif promotionnel permet de bénéficier d'une réduction de 20 % sur le montant total avec l'offre G. Quelle formule peut être saisie dans la cellule B3 et étirée sur toute la ligne pour obtenir le montant de la dépense avec l'offre G en tenant compte de la réduction ?

Exercice 3

5 points

Pour chacune des affirmations suivantes, dire si elle est vraie ou fausse en justifiant la réponse. Une réponse sans justification ne sera pas prise en considération lors de la correction.

1. Toute fraction est un nombre décimal.
2. Tout nombre entier relatif est un nombre décimal.
3. Le carré d'un nombre impair est impair.
4. Le produit de deux nombres est supérieur ou égal à chacun de ces deux nombres.
5. Augmenter un prix de 15 % puis le diminuer de 15 % le ramène à sa valeur initiale.

Exercice 4

6 points

Dans le script du programme Scratch ci-dessous, on précise que « longueur » est une variable. On rappelle que l'instruction s'orienter à 90 signifie s'orienter vers la droite.

Script Scratch : bloc Figure de base (carré) et script principal avec variable longueur.

1. Quelle est la nature de la figure obtenue en effectuant le bloc « figure de base » ?
2. En prenant 1 mm pour 5 pas, tracer la figure obtenue après avoir cliqué sur le drapeau vert.
3. On souhaite désormais que la figure de base soit un triangle équilatéral.
a. Quelle(s) modification(s) doit-on effectuer dans le bloc « figure de base » ?
b. Quel est le rapport entre les aires des deux triangles obtenus ?

Exercice 5

6 points

On considère les deux programmes de calcul suivants :

Programme A

  • Choisir un nombre.
  • L'élever au carré.
  • Soustraire le quadruple du nombre choisi.

Programme B

  • Choisir un nombre.
  • Retrancher 9 au nombre choisi.
  • Ajouter 3 au nombre choisi.
  • Multiplier les résultats obtenus.

1. Quels sont les résultats obtenus avec les programmes A et B lorsque l'on choisit 3-3 comme nombre initial ?
2. On note xx le nombre initial choisi. Montrer que x26x27x^2 - 6x - 27 correspond à l'expression obtenue en appliquant le programme B.
3. Quels sont le ou les nombres initiaux qui permettent d'obtenir le même résultat avec les deux programmes ? Justifier.

Exercice 6

8 points

On rappelle les formules suivantes :

  • Volume d'un cône de révolution : 13×Aire de la base×Hauteur\frac{1}{3} \times \text{Aire de la base} \times \text{Hauteur}
  • Volume d'un cylindre : Aire de la base×Hauteur\text{Aire de la base} \times \text{Hauteur}

Une classe de CM1 compte 24 élèves. Leur enseignant souhaite leur faire construire des saupoudreurs et les remplir de poudre de stevia, un édulcorant naturel sans calorie.

Les saupoudreurs sont constitués d'un cylindre surmonté d'un cône. Les dimensions sont indiquées sur la figure ci-contre.

Saupoudreur : cylindre de rayon 3 cm et hauteur 8 cm surmonté d'un cône de hauteur 4 cm.

1. Déterminer le volume exact du cône en cm3\text{cm}^3.
2. Déterminer le volume exact du cylindre en cm3\text{cm}^3.
3. Démontrer que la génératrice [SA][SA] du cône mesure 5 cm.
4. Quelle quantité de stevia est nécessaire pour l'ensemble de la classe ? Arrondir le résultat au litre.

Corrigé

Corrigé

Exercice 1

8 points

PARTIE A — tirages sans remise (3 chiffres)

a. Les permutations des chiffres 3, 4 et 5 sont : 345, 354, 435, 453, 534, 543 (6 résultats équiprobables).

b. Un nombre est pair si son chiffre des unités est 4. Les nombres concernés sont 354 et 534. Probabilité : 26=13\frac{2}{6} = \frac{1}{3}.

c. Les nombres se terminant par 5, à savoir 345 et 435, sont des multiples de 5. Les 4 autres (354, 453, 534, 543) ne le sont pas. Probabilité : 46=23\frac{4}{6} = \frac{2}{3}.

d. La somme des chiffres vaut toujours 3+4+5=123 + 4 + 5 = 12, multiple de 3. Tous les nombres le sont. Probabilité : 11.

PARTIE A — tirages avec remise (2 chiffres)

L'univers contient 3×3=93 \times 3 = 9 couples équiprobables.

a. Couples à chiffres identiques : (3,3), (4,4), (5,5) soit 39=13\frac{3}{9} = \frac{1}{3}.

b. Multiples de 9 : la somme des chiffres doit être multiple de 9. Seuls (4,5) et (5,4) conviennent (4+5=94+5=9). Probabilité : 29\frac{2}{9}.

c. Nombres 40\leq 40 : 33, 34, 35 (43 est strictement supérieur à 40), soit 39=13\frac{3}{9} = \frac{1}{3}.

PARTIE B

Proportions : rouges 14\frac{1}{4}, jaunes 18\frac{1}{8} (moitié des rouges), bleues 11418=581 - \frac{1}{4} - \frac{1}{8} = \frac{5}{8}.

1. P(jaune)=18P(\text{jaune}) = \frac{1}{8}.
2. P(bleue)=58P(\text{bleue}) = \frac{5}{8}.
3. 7 jaunes \Rightarrow total =7÷18=56= 7 \div \frac{1}{8} = 56 boules ; rouges =14= 14 ; bleues =35= 35.

Démarche et points de vigilance

Tout l'exercice repose sur la construction rigoureuse de l'univers avant de compter les cas favorables.

  • Tirage sans remise (A1) : les 6 permutations de 3, 4 et 5 — listez-les toutes, un arbre est le plus sûr.
  • Tirage avec remise (A2) : 3 × 3 = 9 couples, les doublons (33, 44, 55) deviennent possibles. Confondre les deux protocoles est le piège majeur.

Mobilisez ensuite les critères de divisibilité (parité par le chiffre des unités, multiples de 3 ou 9 par la somme des chiffres) — et acceptez qu'une probabilité puisse valoir 1 (événement certain).

Partie B : traduisez « deux fois moins de jaunes que de rouges » en proportion (1/81/8), puis utilisez le fait que la somme des proportions vaut 1. Rendez toutes les fractions irréductibles : le barème l'exige.

Suite du corrigé

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