PCSI1-PCSI2 DNS n 07 - Pour le mardi 03 janvier Exercices ou premières questions d exercices posés à l oral des concours.

Documents pareils
Développements limités, équivalents et calculs de limites

I. Polynômes de Tchebychev

Développements limités. Notion de développement limité

Comparaison de fonctions Développements limités. Chapitre 10

NOMBRES COMPLEXES. Exercice 1 :

3 Approximation de solutions d équations

Développements limités usuels en 0

Limites finies en un point

CCP PSI Mathématiques 1 : un corrigé

Image d un intervalle par une fonction continue

Théorème du point fixe - Théorème de l inversion locale

Correction de l examen de la première session

Exercices - Polynômes : corrigé. Opérations sur les polynômes

Problème 1 : applications du plan affine

Baccalauréat S Antilles-Guyane 11 septembre 2014 Corrigé

Calcul fonctionnel holomorphe dans les algèbres de Banach

Exercices - Fonctions de plusieurs variables : corrigé. Pour commencer

Commun à tous les candidats

Les travaux doivent être remis sous forme papier.

Equations différentielles linéaires à coefficients constants

Capes Première épreuve

Amphi 3: Espaces complets - Applications linéaires continues

EXERCICE 4 (7 points ) (Commun à tous les candidats)

Développements limités

Fonctions de plusieurs variables, intégrales multiples, et intégrales dépendant d un paramètre

Chapitre 3. Quelques fonctions usuelles. 1 Fonctions logarithme et exponentielle. 1.1 La fonction logarithme

Fonctions de plusieurs variables

Continuité en un point

Chapitre 11. Séries de Fourier. Nous supposons connues les formules donnant les coefficients de Fourier d une fonction 2 - périodique :

Mathématiques I Section Architecture, EPFL

Notes du cours MTH1101 Calcul I Partie II: fonctions de plusieurs variables

INTRODUCTION. 1 k 2. k=1

Chapitre 6. Fonction réelle d une variable réelle

Chapitre VI Fonctions de plusieurs variables

Exercice autour de densité, fonction de répatition, espérance et variance de variables quelconques.

Différentiabilité ; Fonctions de plusieurs variables réelles

Continuité et dérivabilité d une fonction

Structures algébriques

aux différences est appelé équation aux différences d ordre n en forme normale.

Cours d Analyse I et II

n N = u N u N+1 1 u pour u 1. f ( uv 1) v N+1 v N v t

Correction du baccalauréat S Liban juin 2007

Partie 1 - Séquence 3 Original d une fonction

Leçon 01 Exercices d'entraînement

Fonctions de plusieurs variables et applications pour l ingénieur

Chapitre 2 Le problème de l unicité des solutions

Exo7. Limites de fonctions. 1 Théorie. 2 Calculs

* très facile ** facile *** difficulté moyenne **** difficile ***** très difficile I : Incontournable T : pour travailler et mémoriser le cours

LICENCE DE MATHÉMATIQUES DEUXIÈME ANNÉE. Unité d enseignement LCMA 4U11 ANALYSE 3. Françoise GEANDIER

Résolution d équations non linéaires

I. Ensemble de définition d'une fonction

Continuité d une fonction de plusieurs variables

Fonctions de plusieurs variables : dérivés partielles, diérentielle. Fonctions composées. Fonctions de classe C 1. Exemples

FONCTIONS À CROISSANCE RÉGULIÈRE

Chapitre 7 : Intégration sur un intervalle quelconque

Dérivées d ordres supérieurs. Application à l étude d extrema.

Fonctions de deux variables. Mai 2011

Annexe 1 Programmes des classes préparatoires aux Grandes Ecoles

Logique. Plan du chapitre

Fonctions de plusieurs variables. Sébastien Tordeux

Notes du cours MTH1101N Calcul I Partie II: fonctions de plusieurs variables

Pour l épreuve d algèbre, les calculatrices sont interdites.

Mais comment on fait pour...

Cours3. Applications continues et homéomorphismes. 1 Rappel sur les images réciproques

Quelques contrôle de Première S

Intégrales doubles et triples - M

ÉVALUATION FORMATIVE. On considère le circuit électrique RC représenté ci-dessous où R et C sont des constantes strictement positives.

Cours d Analyse. Fonctions de plusieurs variables

De même, le périmètre P d un cercle de rayon 1 vaut P = 2π (par définition de π). Mais, on peut démontrer (difficilement!) que

8.1 Généralités sur les fonctions de plusieurs variables réelles. f : R 2 R (x, y) 1 x 2 y 2

Polynômes à plusieurs variables. Résultant

FONCTIONS DE PLUSIEURS VARIABLES (Outils Mathématiques 4)

Première partie. Préliminaires : noyaux itérés. MPSI B 6 juin 2015

* très facile ** facile *** difficulté moyenne **** difficile ***** très difficile I : Incontournable T : pour travailler et mémoriser le cours.

* très facile ** facile *** difficulté moyenne **** difficile ***** très difficile I : Incontournable

Cours d analyse numérique SMI-S4

Fonctions Analytiques

Planche n o 22. Fonctions de plusieurs variables. Corrigé

Dérivation : cours. Dérivation dans R

F411 - Courbes Paramétrées, Polaires

Exo7. Matrice d une application linéaire. Corrections d Arnaud Bodin.

Exercices - Nombres complexes : corrigé. Formes algébriques et trigonométriques, module et argument

Méthodes de quadrature. Polytech Paris-UPMC. - p. 1/48

I - PUISSANCE D UN POINT PAR RAPPORT A UN CERCLE CERCLES ORTHOGONAUX POLES ET POLAIRES

Maple: premiers calculs et premières applications

spé MP POLYCOPIÉ D EXERCICES

CHAPITRE 10. Jacobien, changement de coordonnées.

Corrigé du baccalauréat S Pondichéry 13 avril 2011

C1 : Fonctions de plusieurs variables

ALGORITHMIQUE II NOTION DE COMPLEXITE. SMI AlgoII

Cours de mathématiques

Introduction. aux équations différentielles. et aux dérivées partielles

Etude de fonctions: procédure et exemple

MATHEMATIQUES APPLIQUEES Equations aux dérivées partielles Cours et exercices corrigés

Première partie. Introduction à la méthodes des différences finies

Baccalauréat ES Pondichéry 7 avril 2014 Corrigé

IV- Equations, inéquations dans R, Systèmes d équations

Équations non linéaires

Angles orientés et fonctions circulaires ( En première S )

Chapitre 2. Matrices

Transcription:

Exercices ou premières questions d exercices posés à l oral des concours Exercice ENSEA-ENSAM [ Montrer que α, π ], cos 4 α) + sin 4 α) = 2 2 sin2 2α) puis que si a, b) R+) 2 alors a 2 cos 2 α) + b 2 sin 2 α) ) b 2 cos 2 α) + a 2 sin 2 α) ) = a 2 b 2 + a2 b 2 ) 2 sin 2 2α) 4 2 Montrer qu il existe a, b) R 2 tel que n N, ) at + bt 2 cos nt) dt = n 2 ] 3 Soit a π 2, π [ et x ], [, montrer que si f x) = arctan tan a) x ) alors f est 2 ) + x dérivable sur ], [,et f x) = Im x + e 2ia 4 Déterminer les matrices de M de M 3 R) qui commutent avec N = Soit M une solution, montrer qu il existe trois matrices A, B et C de M 3 R) telles que M soit une combinaison linéaire de A, B et C dx 5 Soit I = ln2) 3chx + shx, déterminer a, b) Z2 tel que I = π 2 a + b arctan 2) ) ) ) 2π 4π 2π 6 Montrer que + 2 cos + 2 cos =, en déduire cos 5 5 5 Petites Mines 7 Résoudre y 3y + 2y = e x + x avec y ) = y ) = cos x) 8 Soit f x) =, peut-on prolonger f en une fonction continue sur R, dérivable sur R, x 2 de classe C sur R? ) m + n p ) ) m n 9 Soient m, p) N 2, montrer : n N, = p k p k k= On pourra raisonner par récurrence sur n Soit f : x, et F la primitive de f sur ]3, + [ nulle pour x = 4 x + ) 3 x) Etudier les asymptotes de G définie sur ]3, + [ par G x) = xf x) Soit F définie sur R par F x) = cos x +sin x π e t2 +x dt, déterminer la dérivée en x = 2 Exprimer sin 3x) à l aide de puissances de sin x et de cos x En déduire les primitives de sin 3x) x 2 sin 2 poser ensuite u = cos x) x) CCP 3 Quelles sont les racines de 2z 2 + 3z + 2 sur C? /6 Lycée Faidherbe, Lille

4 Montrer que pour n 7, e 2iπ n < 5 Etudier l équation arctan x) + x = 6 Résoudre z + ) n = z ) n où n N et z C est l inconnue 7 Résoudre sur ], + [ l équation différentielle y + x y = 2x x 2 8 Résoudre 2x 2 y + y = sur ], [, sur ], + [ et sur R 9 Soit P un polynôme unitaire ie de coefficient dominant égal à ) de degré 3 et tel que P ) = Calculer P ) + P j) + P j 2) où j = 2 + i 3 2 2 Soit n N et f n définie par f n x) = n 2 x n x) Déterminer le maximum u n de f n sur [, ] Quelle est la limite de u n ) n N? 2 Soit n N et f n définie par f n x) = arctan a) On fixe x ], + [, déterminer lim f n x) n + b) Quelle est la monotonie de f n sur ], + [? ) ) x + n arctan + nx x 22 On considère la fonction f définie sur ], ] par f t) = t3 t a) Montrer que f réalise une bijection de ], ] sur un intervalle I à préciser b) Soit u la bijection réciproque, définie sur I, montrer que x I, u x) 3 + xu x) = c) Justifier que u est dérivable sur I et que pour x I, u u x) x) = 3u x) 2 + x d) Montrer que u ) 2 et que u x) 3u x) e) Montrer que u x) x + x 23 Soient a > et S a : C R,R) C R,R) l application qui à f associe S a f) : x x+a f t) dt 2a x a ) πt a) Soit f : t sin, déterminer S a f) a b) Soit f C R,R), montrer que S a f) est de classe C c) Montrer que S a n est ni injective, ni surjective 24 Soient λ R et u n ) n N définie par u, u ) R 2 et pour n N, u n+2 = u n+ + λu n a) On suppose que 4 < λ <, montrer que X2 X λ admet deux racines réelles Montrer que la suite u n ) n N converge b) On suppose que < λ < 4, montrer que X2 X λ admet deux racines complexes r et r, comparer r et La suite u n ) n N converge-t-elle? 2/6 Lycée Faidherbe, Lille

c) On suppose que λ = 4, expliciter u n si u = et u = 25 Soit J = M 3 R) par 2 2 et soient F et G les deux fonctions définies sur R et à valeurs dans F x) = I 3 + e x ) J et G x) = I 3 e x + ) J a) Calculer J 2, la matrice J est-elle inversible? b) Montrer que x, y) R 2, F x) F y) = F x + y), que peut-on en déduire sur l inversibilité de F x)? c) Pour x, y) R 2, calculer de même G x) G y) Que peut-on en déduire? d) Pour x, y) R 2, montrer que G x) = F y) G x) F y) Mines-Ponts 26 Soit n N et g n définie sur [, ] par g n t) = e t t n) n Justifier que g n est dérivable sur [, ] et que t [, ], g n t) et n Centrale PC ) a c 27 Soit T = M 2 R), calculer T k pour k N b 28 Sans calculatrice) Comparer π 3 et 3 π quel est le plus grand?) 29 Montrer que x R, n N, sin nx) n sin x) 3 Soit a R fixé, déterminer les applications f de classe C sur R telles que x R, f x) = f a x) Pour le fun 3 Peut-on placer tous les carrés de côté de longueur n sans qu ils se chevauchent? n N et n 2) dans un carré de longueur 32 Soit M = {P R, P =, P minorée }, l ensemble des parties non vides et minorées de R, et f : R R Montrer l équivalence : f croissante sur R) P M, finfp )) inffp ))) 3/6 Lycée Faidherbe, Lille

Exercice 2 Polytechnique-ESPCI - PC - 24 Montrer que M, matrice carrée possédant un et un seul terme non nul par ligne et par colonne, est inversible 2 Polytechnique-ESPCI - PC - 24 Trouver toutes les fonctions u de classe C sur [, +] vérifiant : xu x) + ux) = x 3 Polytechnique-ESPCI - PC -24 z z 2 Pour z C, on note M = z z Calculer M n pour n N Le résultat subsistet-il pour n = z 2 z? 4 Mines-Ponts - PC - 24 x + ) /x x /x) x lnx)) 2 Calculer lim x + x x/x x 5 CENTRALE - PC - 24 Montrer que A, matrice réelle de taille n, dont les coefficients diagonaux sont nuls et tous les autres valent, est inversible, et donner son inverse 6 CENTRALE - PSI - 24 Résoudre dans C : + x) 2n = x) 2n où n N Calculer le produit des solutions non nulles 7 CCP - MP - 24 Soit J M 3 R), la matrice dont tous les coefficients valent Exprimer A = à l aide de J et de I 3, et en déduire un polynôme annulateur de A de degré 2 Calculer A n 8 CCP - PC - 24 On pose : gx) = x sinx) : calculer g x) + gx) Résoudre sur R : E ) «y + y = cosx)» et E 2 ) «y y = x» Donner toutes les solutions paires de E ) et les solutions impaires de E 2 ) Trouver toutes les fonctions f de classe C 2 sur R telles que : f x) + f x) = x + cosx) 9 CCP - PC - 24 Développement limité à l ordre 3 au voisinage de de ft) = e et En déduire f k) ) pour k 3 CCP - PSI - 24 Montrer que fx) = chx) 2 chx) et gx) = sont définies pour x = puis qu elles x2 x 2 sont prolongeables par continuité en 4/6 Lycée Faidherbe, Lille

TELECOM Sud Paris - MP - 24 Soit M = I n + X t Y où X, Y ) M n, R) 2 Montrer que M 2 est combinaison linéaire de I n et de M Discuter l inversibilité de M 2 ENTPE - PSI -24 Montrer que cosn) + sinn) pour tout n N 3 TELECOM Sud Paris - PSI - 24 Quel est le rang de la matrice carrée de taille n dont les coefficients valent m i,j = + a i a j où les a k sont des réels? 4 ENSAM - PT - 24 Montrer que l ensemble des polynômes P solutions de «P x) = combinaison linéaire Montrer que, si P est solution, P l est aussi x+ x P t)dt» est stable par Montrer qu un polynôme P de degré 2 ne peut pas être solution et conclure quant à l ensemble des solutions polynomiales de ce problème 5 ENSAM - PT - 24 On note C une matrice colonne à n lignes n 2), et L une matrice ligne à n colonnes et A = CL I n Peut-on avoir A = I n? Montrer : A 2 = LC 2)A + LC )I n 6 CCP - TSI -24 Résoudre x 2 y + y = dans ], + [ et ], [ On note f une solution sur ], + [ : étudier la limite de f en + Résoudre l équation différentielle sur R 7 Polytechnique-ESPCI - PC - 23 La suite de terme général u n = quelle est sa limite? 8 MINES-PONTS - PSI -23 + Trouver la limite l de la suite de terme général I n = 9 CCP - MP - 23 + + n radicaux) converge-t-elle? Si oui, dt + t n Montrer que, si u n ) et v n ) sont deux suites réelles telles que u n v n, alors u n et v n sont de même signe à partir d un certain ) rang ) Trouver le signe de u n = sh tan au voisinage de + n n 2 CCP - PC - 23 Montrer que T x) = dt existe sur R + tx 5/6 Lycée Faidherbe, Lille

Montrer : T x) + T x) =, interprétation? Calculer T ), T ), T ), T 2), T 2) 2 CCP - PC - 23 Montrer : t [, π 2t ], sint) t 2 π 22 CENTRALE - PC - 22 Soit A, matrice dont les coefficients de la première ligne, la première colonne et la diagonale valent, tous les autres étant nuls Montrer que A est inversible et trouver son inverse 23 ENTPE - MP - 22 x n Montrer que I n = + x dx existe et que I n) tend vers Trouver un développement asymptotique à deux termes de I n de la forme I n = a n + b n 2 +o n 2 ) 24 PT - 22 Soit f, de R dans R, dérivable en Trouver la limite en de 25 CCP - TSI - 22 Déterminer toutes les suites u n ) telles que u n+2 = 2u n+ u n Soit f telle que : x [, ], 2x fx) [, ] et f2x fx)) = x On pose : v = α [, ], v n+ = 2v n fv n ) f2x) fx) 2x Montrer : n N, v n [, ], v n+2 = 2v n+ v n, v n = nα fα)) + α Montrer fα) = α Conclusion? 6/6 Lycée Faidherbe, Lille