Algèbre linéaireProbabilités finies, discrètes et dénombrementProbabilités continuesFonctions (limites, continuité, dérivabilité, intégration)Calcul différentiel et fonctions à plusieurs variablesIntégrales généralisées
Les candidats ne doivent faire usage d'aucun document; l'utilisation de toute calculatrice et de tout matériel électronique est interdite.
Seule l'utilisation d'une règle graduée est autorisée.
TOURNEZ S.V.P.
Exercice 1
On considère la matrice carrée d'ordre trois suivante :
Montrer, sans calcul, que est diagonalisable.
Déterminer une matrice diagonale et une matrice inversible et symétrique , de première ligne et de deuxième ligne , telles que .
Calculer .
Déterminer, pour tout , la matrice par ses éléments.
Soient trois nombres réels positifs ou nuls tels que .
On note et, pour tout la matrice colonne définie par la relation de récurrence : .
a. Montrer, pour tout .
b. En déduire, pour tout :
c. Déterminer les limites respectives de lorsque le nombre entier tend vers l'infini.
On note, pour tout .
d. Montrer, pour tout .
e. Déterminer un entier naturel tel que : .
Exercice 2
Préliminaire
On donne : .
On considère l'application :
Montrer que est continue et strictement croissante sur ] [ et déterminer les limites de en 0 et en .
Montrer que l'équation , d'inconnue , admet une solution et une seule.
On note l'unique solution de cette équation.
3. Montrer : .
Partie A
On note et on considère l'application :
a. Montrer que est strictement croissante sur .
b. Montrer : .
c. En déduire : .
On considère la suite réelle définie par et, pour tout .
a. Calculer .
b. Montrer : .
c. Montrer que la suite est décroissante.
d. Montrer que la suite converge et que sa limite est le réel .
Partie B
On considère l'application :
a. Montrer que est de classe sur et calculer les dérivées partielles premières de en tout point de .
b. Montrer que admet un point critique et un seul que l'on exprimera à l'aide du nombre réel .
Est-ce que admet un extremum local ?
Exercice 3
On considère l'application définie pour tout nombre réel par :
Montrer que est une densité de probabilité.
On considère une variable aléatoire admettant pour densité.
2. On définit la variable aléatoire discrète à valeurs dans de la façon suivante :
l'événement ( ) est égal l'événement ( ),
★ pour tout nombre entier strictement positif , l'événement est égal à l'événement ( ).
a. Montrer, pour tout entier naturel .
b. Montrer que la variable aléatoire suit une loi géométrique dont on précisera le paramètre. En déduire l'espérance et la variance de .
c. Recopier et compléter le programme ci-dessous pour qu'il simule la variable aléatoire .
program eml2007;
var y:integer; u:real;
begin
randomize;
u:=random; y:=...;
while ... do.
... ... ...
writeln('y vaut ', y);
end.
Soit une variable de Bernoulli telle que .
On suppose que les variables aléatoires et sont indépendantes.
Soit la variable aléatoire , produit des variables aléatoires et .
Ainsi, est une variable aléatoire discrète à valeurs dans , l'ensemble des entiers relatifs.
a. Montrer que la variable aléatoire admet une espérance et calculer .
b. Vérifier que .
En déduire que la variable aléatoire admet une variance et calculer .
c. Pour tout nombre entier relatif , calculer la probabilité .
4. Soit la variable aléatoire . On note la fonction de répartition de .
a. Justifier : et : .
b. Soit . Exprimer l'événement à l'aide des événements .
c. Pour tout nombre réel et pour tout nombre entier naturel , calculer la probabilité .
d. Montrer : .
e. Montrer que est une variable aléatoire à densité. Déterminer une densité de .