Chapitre 721 minIntermédiaire
Annales : le sujet 2026 et un sujet type de 2 heures corrigé
Par Josselyn C., prof de BTS SIO. Mis à jour le .
À la fin de ce chapitre, tu sauras
- décrire ce que contenait le sujet officiel de 2026 ;
- traiter un sujet de 2 heures dans les conditions de l'examen ;
- comparer ta rédaction à un corrigé détaillé ;
- repérer les questions qui reviennent d'un sujet à l'autre.
5 exercices corrigés2 schémas
Les annales de l'E3 sont les sujets de l'écrit ponctuel de 2 heures, nationaux et propres au BTS SIO ; les sujets de situation B du CCF, eux, sont écrits par chaque établissement et ne sont pas publiés. Ce chapitre présente le sujet officiel de la session 2026 et ce qu'il apprend sur l'épreuve, puis un sujet complet de 2 heures construit dans le même esprit, à traiter en temps réel et entièrement corrigé.
Où trouver des sujets
- Le sujet de la session 2026 est décrypté ci-dessous, et une proposition de corrigé non officielle détaille chaque question.
- Les sujets plus anciens portent le nom d'E2 jusqu'à la session 2024 (chapitre 1). Le programme n'a pas changé : ils restent de bons entraînements. Ton professeur de mathématiques en dispose en général ; les manuels de maths pour le BTS SIO en reproduisent aussi.
- Les sujets de situation B ne circulent pas : demande à ton professeur les devoirs qu'il a construits sur ce modèle, et entraîne-toi avec ceux du chapitre 8.
- Les exercices type E3 des cours de chaque module rassemblent des sujets classés par notion : arithmétique, logique, ensembles, graphes.
Le sujet de la session 2026
L'écrit de la session 2026 (2 heures, coefficient 3, calculatrice en mode examen autorisée) comportait trois exercices.
| Exercice | Points | Thème | Ce qui était demandé |
|---|---|---|---|
| 1. QCM | 4 | Numération, ensembles | Convertir (10110,11101)₂ en base 10, additionner deux nombres en base 16, lire une image réciproque, calculer l'image d'un élément par une composée g∘f |
| 2. Codage affine | 5 | Arithmétique, algorithmique | Coder un mot avec y ≡ 9x + 5 [26], compléter un algorithme qui compte les clés valides (PGCD(a ; 26) = 1) et un algorithme qui cherche l'inverse modulo 26, montrer la formule de décodage, décoder un mot |
| 3. Problème | 11 | Matrices, Boole, graphes | A : produit de matrices de prix et de quantités, coefficient inconnu ; B : traduire une règle en expression booléenne, simplifier par Karnaugh, De Morgan ; C : chemin hamiltonien, tableau des successeurs, matrice d'adjacence, M³, fermeture transitive |
Ce qu'il faut en retenir.
- Tous les modules de l'E3 étaient présents, sauf l'ordonnancement : il n'y a pas d'impasse possible.
- L'exercice « programmer » consistait à compléter des lignes de pseudo-code (bornes d'une boucle, condition d'un test, mise à jour d'un compteur), pas à écrire un programme entier.
- Les questions d'interprétation revenaient dans chaque partie : signification d'un produit de matrices (le prix d'un repas), d'une expression booléenne (« un client très rentable »), d'un chemin hamiltonien.
- Les formes imposées comptaient : « une somme de deux termes » pour l'expression simplifiée et pour son complément.
La proposition de corrigé donne toutes les réponses : par exemple 22,90625 pour la conversion, LZ pour le codage de SI, 3 pour l'inverse de 9 modulo 26, et 3 chemins de longueur 3 de C vers E.
Sujet type : écrit de 2 heures
Sujet d'entraînement construit sur le modèle de l'écrit ponctuel ; ce n'est pas un sujet officiel.
Conditions. Durée 2 heures, calculatrice autorisée en mode examen. Le sujet comporte trois exercices indépendants, sur 20 points. Mets un minuteur, traite tout le sujet au brouillon puis au propre, et n'ouvre les corrigés qu'à la fin. Le budget conseillé : 20 minutes pour l'exercice 1, 30 pour l'exercice 2, 50 pour l'exercice 3, et 20 minutes de lecture et de relecture.
Exercice 1 sur 5 Exercice 1 : QCM (4 points) Réussi À revoir
Pour chaque question, une seule réponse est exacte. Aucune justification n'est demandée. Une bonne réponse rapporte 1 point ; une mauvaise réponse ou l'absence de réponse ne rapporte ni n'enlève de point.
- Le nombre (1101,011)₂ s'écrit en base 10 : A. 13,375 ; B. 13,3 ; C. 11,375 ; D. 13,0375.
- La somme (A7)₁₆ + (5C)₁₆ vaut : A. (103)₁₆ ; B. (FF)₁₆ ; C. (113)₁₆ ; D. (F3)₁₆.
- On note E = {1 ; 2 ; 3} et F = {a ; b}. Le nombre de parties de l'ensemble E × F est : A. 6 ; B. 12 ; C. 64 ; D. 36.
- La négation de « pour tout serveur s, s est sauvegardé ou s est hors service » est :
- A. « il existe un serveur s qui n'est pas sauvegardé et qui n'est pas hors service » ;
- B. « pour tout serveur s, s n'est pas sauvegardé et s n'est pas hors service » ;
- C. « il existe un serveur s qui n'est pas sauvegardé ou qui n'est pas hors service » ;
- D. « aucun serveur n'est sauvegardé ».
Voir la réponseMasquer la réponse de l'exercice 1
- A. Partie entière : (1101)₂ = 8 + 4 + 1 = 13. Partie fractionnaire : (0,011)₂ = 0 × 0,5 + 1 × 0,25 + 1 × 0,125 = 0,375. Total : 13,375. La réponse B vient d'une erreur classique : lire (011)₂ = 3 comme une partie décimale « ,3 ».
- A. Colonne des unités : 7 + C = 7 + 12 = 19 = 16 + 3, on écrit 3 et on retient 1. Colonne des seizaines : A + 5 + 1 = 10 + 5 + 1 = 16, on écrit 0 et on retient 1. Résultat (103)₁₆. Vérification en base 10 : 167 + 92 = 259 = 256 + 3.
- C. E × F a 3 × 2 = 6 éléments, et un ensemble à 6 éléments a 2⁶ = 64 parties. La réponse A est le cardinal de E × F, pas le nombre de ses parties.
- A. La négation de « pour tout s, P(s) » est « il existe s tel que non P(s) », et, par la loi de De Morgan, non (sauvegardé ou hors service) = non sauvegardé et non hors service.
Tu avais trouvé ?
Exercice 2 sur 5 Exercice 2 : le carrousel de tri (6 points) Réussi À revoir
Dans l'entrepôt de Sorbier Logistique, un robot dépose les colis dans un carrousel de 24 casiers numérotés de 0 à 23 et disposés en cercle : après le casier 23 vient le casier 0. Le robot part du casier 0 et, entre deux dépôts, avance de s casiers (s entier, 1 ≤ s ≤ 23). Après k dépôts, il se trouve devant le casier dont le numéro est le reste de la division euclidienne de k × s par 24.
Partie A.
- On prend s = 9. Donner la liste des casiers devant lesquels passe le robot, à partir du casier 0, jusqu'à son retour au casier 0.
- Calculer PGCD(9 ; 24) à l'aide de l'algorithme d'Euclide. Expliquer le résultat de la question 1 à l'aide d'une propriété du cours.
- Donner toutes les valeurs de s pour lesquelles le robot passe devant les 24 casiers. Justifier.
Partie B. On prend s = 7.
- Justifier que 7 admet un inverse modulo 24, et vérifier que cet inverse est 7.
- Le robot part du casier 0. Après combien de dépôts se trouve-t-il pour la première fois devant le casier 10 ? Justifier.
Partie C. On considère l'algorithme suivant, où mod désigne le reste de la division euclidienne.
1 Fonction nbCasiers(s, n)
2 position ← s mod n
3 compteur ← 1
4 Tant que position ≠ ...... faire
5 position ← ......
6 compteur ← compteur + 1
7 Fin Tant que
8 Renvoyer compteur
9 Fin Fonction
- Compléter les lignes 4 et 5 pour que la fonction renvoie le nombre de casiers différents devant lesquels passe le robot, casier 0 compris, sur un carrousel de n casiers avec des sauts de s.
- Que renvoient nbCasiers(9, 24) et nbCasiers(8, 24) ? Exprimer nbCasiers(s, n) à l'aide de n et de PGCD(s ; n).
- Écrire une fonction nbDepots(s, n, c) qui renvoie le nombre de dépôts nécessaires pour atteindre pour la première fois le casier c (1 ≤ c ≤ n − 1). On suppose que ce casier est atteint.
Voir la réponseMasquer la réponse de l'exercice 2
Partie A.
- Les positions successives sont les restes de 9k modulo 24 : 0, 9, 18, 27 ≡ 3, 12, 21, 30 ≡ 6, 15, puis 24 ≡ 0. Le robot passe devant 8 casiers : 0, 9, 18, 3, 12, 21, 6 et 15.
- 24 = 9 × 2 + 6 ; 9 = 6 × 1 + 3 ; 6 = 3 × 2 + 0. Le dernier reste non nul est 3 : PGCD(9 ; 24) = 3. D'après le cours, modulo n, les multiples de a sont les multiples de PGCD(a ; n) : modulo 24, les multiples de 9 sont les multiples de 3, c'est-à-dire 0, 3, 6, …, 21. Il y en a 24 ÷ 3 = 8, ce qui explique les 8 casiers de la question 1.
- Le robot passe devant tous les casiers si et seulement si les multiples de s modulo 24 sont tous les entiers de 0 à 23, c'est-à-dire si PGCD(s ; 24) = 1. Comme 24 = 2³ × 3, il faut que s ne soit divisible ni par 2 ni par 3 : s ∈ {1 ; 5 ; 7 ; 11 ; 13 ; 17 ; 19 ; 23}, soit 8 valeurs.
Partie B.
- PGCD(7 ; 24) = 1 (7 est premier et ne divise pas 24), donc 7 admet un inverse modulo 24. Vérification : 7 × 7 = 49 = 2 × 24 + 1, donc 7 × 7 ≡ 1 [24] : l'inverse de 7 modulo 24 est 7.
- On cherche k tel que 7k ≡ 10 [24]. On multiplie par l'inverse de 7 : k ≡ 7 × 10 = 70 ≡ 70 − 48 = 22 [24]. Le robot est devant le casier 10 pour la première fois après 22 dépôts. Vérification : 7 × 22 = 154 = 6 × 24 + 10.
Partie C.
- Ligne 4 :
Tant que position ≠ 0 faire(on s'arrête au retour au casier 0). Ligne 5 :position ← (position + s) mod n(le robot avance de s casiers, en revenant à 0 après n − 1). - nbCasiers(9, 24) renvoie 8 (question A.1). Avec s = 8 : les positions sont 8, 16, puis 24 ≡ 0 ; le compteur vaut 1, 2, puis 3 : nbCasiers(8, 24) renvoie 3. En général, nbCasiers(s, n) = n ÷ PGCD(s ; n) : 24 ÷ 3 = 8 et 24 ÷ 8 = 3.
- On garde la même boucle, mais on s'arrête sur le casier c, et le compteur compte les dépôts :
Fonction nbDepots(s, n, c)
position ← s mod n
k ← 1
Tant que position ≠ c faire
position ← (position + s) mod n
k ← k + 1
Fin Tant que
Renvoyer k
Fin Fonction
nbDepots(7, 24, 10) renvoie 22, comme en partie B. Si le casier c n'est jamais atteint, la boucle ne s'arrête pas : c'est pourquoi l'énoncé suppose qu'il l'est.
Tu avais trouvé ?
Exercice 3 sur 5 Exercice 3, partie A : matrices (3 points) Réussi À revoir
Dans cet exercice, une matrice écrite sur une ligne se lit ligne par ligne : « ; » sépare les lignes, une espace sépare les nombres d'une même ligne.
Le service informatique de Sorbier Logistique renouvelle des postes de deux gammes : bureautique et technique. Un fournisseur propose deux lots. Le lot 1, de 2 postes bureautiques et 1 poste technique, coûte 2 300 €. Le lot 2, de 5 postes bureautiques et 3 postes techniques, coûte 6 200 €. On note x le prix d'un poste bureautique et y celui d'un poste technique, en euros.
- Traduire la situation par un système de deux équations, puis l'écrire sous la forme A × X = C, avec A = (2 1 ; 5 3) et X = (x ; y). Préciser C.
- On donne B = (3 −1 ; −5 2). Montrer que B est l'inverse de A.
- En déduire x et y.
- Le siège commande 10 postes bureautiques et 4 postes techniques ; l'entrepôt de Mâcon, 6 postes bureautiques et 2 postes techniques. On note Q = (10 4 ; 6 2). Calculer Q × X et interpréter le résultat.
Voir la réponseMasquer la réponse de l'exercice 3
- Le système s'écrit 2x + y = 2 300 et 5x + 3y = 6 200, soit A × X = C avec C = (2300 ; 6200) :
( 2 1 ) ( x ) ( 2300 )
( 5 3 ) × ( y ) = ( 6200 )
- On calcule le produit, ligne par colonne :
( 2×3 + 1×(−5) 2×(−1) + 1×2 ) ( 1 0 )
A × B = ( ) = ( ) = I₂
( 5×3 + 3×(−5) 5×(−1) + 3×2 ) ( 0 1 )
De même, B × A = I₂. Donc B est l'inverse de A (on note B = A⁻¹). 3. De A × X = C, on déduit X = A⁻¹ × C = B × C : x = 3 × 2 300 − 6 200 = 700 et y = −5 × 2 300 + 2 × 6 200 = −11 500 + 12 400 = 900. Un poste bureautique coûte 700 €, un poste technique 900 €. Vérification : 2 × 700 + 900 = 2 300 et 5 × 700 + 3 × 900 = 6 200. 4. Q × X = (10 × 700 + 4 × 900 ; 6 × 700 + 2 × 900) = (10600 ; 6000). La commande du siège coûte 10 600 € et celle de l'entrepôt de Mâcon 6 000 €.
Tu avais trouvé ?
Exercice 4 sur 5 Exercice 3, partie B : algèbre de Boole (3 points) Réussi À revoir
L'outil de supervision envoie une alerte au technicien d'astreinte selon trois variables booléennes : c vaut 1 si la charge du processeur dépasse 90 %, d vaut 1 si l'espace disque libre est inférieur à 10 %, s vaut 1 si la sauvegarde de la nuit a échoué. Une alerte est envoyée dans les cas suivants, et seulement dans ceux-là :
-
le processeur est surchargé et le disque presque plein ;
-
le disque est presque plein et la sauvegarde a échoué ;
-
la sauvegarde a échoué alors que le processeur n'est pas surchargé ;
-
le processeur est surchargé, le disque n'est pas presque plein et la sauvegarde a échoué.
- Écrire l'expression booléenne E qui vaut 1 quand une alerte est envoyée.
- À l'aide d'un tableau de Karnaugh, écrire E sous la forme d'une somme de deux termes.
- Traduire le résultat par une phrase.
- Exprimer Ē sous la forme d'une somme de deux termes et l'interpréter.
Voir la réponseMasquer la réponse de l'exercice 4
- E = cd + ds + c̄s + cd̄s, un terme par cas de l'énoncé.
- Tableau de Karnaugh, c en lignes, ds en colonnes dans l'ordre 00, 01, 11, 10 :
| c \ ds | 00 | 01 | 11 | 10 |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 1 | 1 | 1 |
Le regroupement des quatre cases où s = 1 donne s ; celui des deux cases où c = 1 et d = 1 donne cd. Donc E = cd + s.
Vérification par le calcul : c̄s + cd̄s = s(c̄ + cd̄) = s(c̄ + d̄), puis ds + s(c̄ + d̄) = s(d + c̄ + d̄) = s, et E = cd + s. 3. Une alerte est envoyée si la sauvegarde de la nuit a échoué, ou si le processeur est surchargé alors que le disque est presque plein. 4. Par les lois de De Morgan : Ē = (cd)‾ · s̄ = (c̄ + d̄) · s̄ = c̄s̄ + d̄s̄. Aucune alerte n'est envoyée quand la sauvegarde a réussi et que le processeur n'est pas surchargé, ou quand la sauvegarde a réussi et que le disque n'est pas presque plein.
Tu avais trouvé ?
Exercice 5 sur 5 Exercice 3, partie C : graphes (4 points) Réussi À revoir
Après une coupure de courant, cinq services du labo de Sorbier Logistique redémarrent dans un ordre qui respecte leurs dépendances : P (le pare-feu), A (l'annuaire, avec son DNS), S (le stockage), W (l'application web métier) et Z (la supervision). Un arc X → Y signifie que X doit être démarré avant Y. Le graphe G des dépendances est le suivant.
- Écrire la matrice d'adjacence M de G, les sommets étant rangés dans l'ordre P, A, S, W, Z.
- Déterminer les niveaux des sommets de G. Le graphe contient-il un circuit ?
- Donner un chemin hamiltonien de G. Justifier qu'il n'existe qu'un seul ordre possible pour démarrer les cinq services un par un.
- Calculer M². La calculatrice donne M³, dont la première ligne est (0 0 0 1 3). Interpréter le coefficient 3.
- Déterminer la matrice de la fermeture transitive de G. Combien d'arcs faut-il ajouter à G pour l'obtenir ? Quels services dépendent, directement ou non, du stockage S ?
Voir la réponseMasquer la réponse de l'exercice 5
- Une ligne par sommet de départ, une colonne par sommet d'arrivée :
| P | A | S | W | Z | |
|---|---|---|---|---|---|
| P | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| A | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| S | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| W | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| Z | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
- P n'a aucun prédécesseur : niveau 0. Une fois P retiré, A n'a plus de prédécesseur : niveau 1. Puis S (ses prédécesseurs P et A sont retirés) : niveau 2 ; puis W : niveau 3 ; puis Z : niveau 4. Tous les sommets ont reçu un niveau, donc G n'a pas de circuit.
- P → A → S → W → Z est un chemin hamiltonien : les arcs P → A, A → S, S → W et W → Z existent, et chaque sommet est visité une fois. Chaque niveau ne contient qu'un sommet : chaque service dépend de celui du niveau précédent, donc l'ordre de démarrage P, A, S, W, Z est le seul possible.
- M² compte les chemins de longueur 2 :
| P | A | S | W | Z | |
|---|---|---|---|---|---|
| P | 0 | 0 | 1 | 2 | 1 |
| A | 0 | 0 | 0 | 1 | 2 |
| S | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| W | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Z | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Par exemple, le coefficient 2 de la ligne P, colonne W correspond aux chemins P → A → W et P → S → W. Le coefficient 3 de la ligne P, colonne Z de M³ signifie qu'il existe 3 chemins de longueur 3 de P à Z : P → A → S → Z, P → A → W → Z et P → S → W → Z, soit trois chaînes de trois dépendances entre le pare-feu et la supervision. 5. Dans la fermeture transitive, il y a un arc de X vers Y dès qu'il existe un chemin de X à Y. On l'obtient par M ⊕ M⁽²⁾ ⊕ M⁽³⁾ ⊕ M⁽⁴⁾ (M⁽⁵⁾ est nulle) ou par l'algorithme de Roy-Warshall :
| P | A | S | W | Z | |
|---|---|---|---|---|---|
| P | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| A | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| S | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| W | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| Z | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Elle compte 10 arcs contre 7 pour G : il faut ajouter 3 arcs, P → W, P → Z et A → Z. La ligne S de la fermeture transitive montre que W et Z dépendent, directement ou non, du stockage : si S ne démarre pas, l'application web et la supervision ne démarrent pas non plus.
Tu avais trouvé ?
Ce que ce sujet entraîne
| Question | Savoir-faire | Où le revoir |
|---|---|---|
| Ex. 1, Q1 et Q2 | Conversion d'un réel binaire, addition hexadécimale | Nombres à virgule, addition en base 16 |
| Ex. 1, Q3 | Cardinal d'un produit cartésien, parties d'un ensemble | Produit cartésien |
| Ex. 1, Q4 | Négation d'un énoncé quantifié | Quantificateurs |
| Ex. 2 | PGCD, liste circulaire, inverse modulaire, algorithme | Inverse modulaire et liste circulaire |
| Ex. 3, A | Produit de matrices, inverse, système | Calcul matriciel |
| Ex. 3, B | Karnaugh, De Morgan | Tableau de Karnaugh |
| Ex. 3, C | Matrice d'adjacence, niveaux, puissances, fermeture transitive | Niveaux, puissances, fermeture transitive |