1. **Énoncé du problème :**
On considère la pression atmosphérique $u_n$ à l'altitude $n$ mètres, avec $u_0=1000$ hPa et la règle que la pression diminue de 0.11 hPa par mètre.
2. **Justification de la formule :**
La pression diminue de 0.11 hPa par mètre, donc pour $n$ mètres, la pression diminue de $0.11n$ hPa.
On a donc $$u_n = u_0 - 0.11 n = 1000 - 0.11 n$$
3. **Trouver l'altitude où $u_n \leq 950$ hPa :**
On résout $$1000 - 0.11 n \leq 950$$
$$1000 - 950 \leq 0.11 n$$
$$50 \leq 0.11 n$$
$$n \geq \frac{50}{0.11}$$
$$n \geq 454.54$$
Donc, à partir de 455 m, la pression est inférieure ou égale à 950 hPa.
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4. **Calcul de la constante $C$ dans $f(x) = C e^{-0.12 x}$ avec $x$ en km :**
Au niveau de la mer ($x=0$ km), la pression est $1000$ hPa.
Donc $$f(0) = C e^{-0.12 \times 0} = C = 1000$$
Ainsi, $$C = 1000$$.
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5. **Montrer que $f$ est décroissante sur $\mathbb{R}_+$ :**
La dérivée de $f$ est
$$f'(x) = C \times (-0.12) e^{-0.12 x} = -0.12 C e^{-0.12 x}$$
Comme $C > 0$ et $e^{-0.12 x} > 0$ pour tout $x$, on a
$$f'(x) < 0$$
Donc $f$ est strictement décroissante sur $\mathbb{R}_+$.
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6. **Montrer que $(v_n)$ est une suite géométrique :**
On pose $v_n = f(n) = 1000 e^{-0.12 n}$.
Le rapport entre deux termes consécutifs est
$$\frac{v_{n+1}}{v_n} = \frac{1000 e^{-0.12 (n+1)}}{1000 e^{-0.12 n}} = e^{-0.12}$$
Ce rapport est constant, donc $(v_n)$ est une suite géométrique de raison $q = e^{-0.12}$.
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7. **Trouver l'altitude où la pression est inférieure à $1000 e^{-0.36}$ :**
On cherche $n$ tel que
$$f(n) < 1000 e^{-0.36}$$
$$1000 e^{-0.12 n} < 1000 e^{-0.36}$$
Divisons par 1000 :
$$e^{-0.12 n} < e^{-0.36}$$
Comme la fonction exponentielle est strictement croissante, on a
$$-0.12 n < -0.36$$
Multipliant par $-1$ et inversant l'inégalité :
$$0.12 n > 0.36$$
$$n > \frac{0.36}{0.12} = 3$$
Donc, à partir de 3 km d'altitude, la pression est inférieure à environ 700 hPa.
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**Réponses finales :**
- $u_n = 1000 - 0.11 n$
- Pression $\leq 950$ hPa à partir de $n = 455$ m
- $C = 1000$
- $f$ est décroissante sur $\mathbb{R}_+$
- $(v_n)$ est une suite géométrique de raison $e^{-0.12}$
- Pression $< 1000 e^{-0.36}$ à partir de $n = 3$ km
Pression Atmospherique 974787
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