Algèbre linéaireRéductionFonctions (limites, continuité, dérivabilité, intégration)Calcul différentiel et fonctions à plusieurs variablesProbabilités continuesIntégrales généralisées
Programme ESC de l'E.M.Lyon
Concours d'entrée 2003
EXERCICE 1
On note l'ensemble des matrices réelles d'ordre 3 et on considère les matrices suivantes de :
Première partie
Calculer et , puis vérifier : .
Montrer que la famille est libre dans .
Montrer que, pour tout entier supérieur ou égal à 1 , il existe un couple unique de nombres réels tel que : , et exprimer et en fonction de et .
Ecrire un programme, en Pascal, qui calcule et affiche et pour un entier donné supérieur ou égal à 1.
a. Montrer, pour tout entier supérieur ou égal à 1 :
b. En déduire et en fonction de , pour tout entier supérieur ou égal à 1 .
c. Donner l'expression de en fonction de , pour tout entier n supérieur ou égal à 1 .
Seconde partie
On note f l'endomorphisme de , dont la matrice, relativement à la base canonique ( ) de , est .
Déterminer une base de et donner la dimension de .
a. Est-ce que est diagonalisable ?
b. Est-ce que f est bijectif ?
Déterminer les valeurs propres de , et donner, pour chaque sous-espace propre de , une base de ce sous-espace propre.
Déterminer une matrice diagonale , dont les termes diagonaux sont dans l'ordre réel croissant, et une matrice inversible dont la troisième ligne est formée de termes tous égaux à 1 , telle que , et calculer .
Déterminer l'ensemble des matrices de telles que : .
Exercice 2
On note et .
On note, pour tout nombre réel a non nul, l'application définie par :
Les deux parties de l'exercice sont indépendantes entre elles.
Première partie
Dans cette partie, on prend et on note à la place de .
Ainsi, l'application est définie par :
Montrer que est de classe sur .
Calculer les dérivées partielles d'ordre 1 de en tout point de .
Montrer qu'il existe un couple unique ( ) de en lequel les deux dérivées partielles d'ordre 1 de s'annulent, et calculer ce couple.
Est-ce que admet un extremum ?
Seconde partie
Dans cette seconde partie, on prend .
On considère, pour tout entier tel que , l'application définie par :
et l'application définie par :
a. Montrer que, pour tout entier supérieur ou égal à
b. En déduire que, pour tout entier supérieur ou égal à 1 , l'équation , d'inconnue , admet une solution et une seule, notée , et que :
a. Montrer, pour tout entier supérieur ou égal à .
b. En déduire : .
EXERCICE 3
Montrer que l'intégrale est convergente et calculer sa valeur.
Soit la fonction définie par :
Montrer que f définit une densité de probabilité.
Soit une variable aléatoire réelle admettant pour densité.
a. Déterminer sa fonction de répartition.
b. La variable aléatoire admet-elle une espérance ?
On considère trois variables aléatoires indépendantes , chacune de même loi que .
4. On considère la variable aléatoire définie par :
a. Déterminer la fonction de répartition de .
b. Montrer que admet une densité et déterminer une densité de .
c. Montrer que admet une espérance et calculer .
5. On considère la variable aléatoire définie par :
a. Déterminer la fonction de répartition de .
b. Montrer que V admet une densité et déterminer une densité h de V .
c. La variable aléatoire V admet-elle une espérance ?