J-0
00m
00j
00h
00min
00s

E3A Mathématiques 2 PSI 2002

Faisable en Sup
Notez ce sujet en cliquant sur l'étoile
0.0(0 votes)
GéométrieAlgèbre bilinéaire et espaces euclidiensNombres complexes et trigonométrie, calculs, outilsRéductionSuites et séries de fonctions

Téléchargements disponibles

Sujet et rapport

Télécharger le sujet →Rapport du jury → indisponible

Corrigés

Télécharger corrigé

Lecture web du sujet

Version HTML avec rendu des formules, intégrée sur la page canonique.

PDF
2025_08_29_c0c860e80825062c656cg

CONCOURS ENSAM - ESTP - ENSAIS - ECRIN - ARCHIMEDE

Epreuve de Mathématiques 2
durée 4 heures

Aucune calculatrice n'est autorisée.

Exercice 1

E est un espace affine euclidien de dimension 3 , rapporté à un repère quelconque . Soit l'arc paramétré défini par :
Pour tout réel on considère le plan ( ) d'équation : .
Discuter suivant te nombre de points d'intersection de ( )et de ( ).
On note l'ensemble des réels pour lesquels et se coupent en quatre points.
Soit un élément de J .
a) Démontrer que les quatre points d'intersection de ( ) et de ( ) sont les sommets d'un parallélogramme noté .
b) Vérifier que les directions des côtés de ce parallélogramme sont indépendantes de .
c) Prouver que est un rectangle si et seulement si les vecteurs et ont même norme.
On suppose que le repère est orthonormé.
Calculer en fonction de l'aire du rectangle .

Exercice 2

désigne l'ensemble des nombres réels.
Soit un réel strictement positif.
Pour entier naturel non nul, on considère l'application de vers définie par :
Etude des modes de convergence de la série de fonctions
a) Montrer que la série converge simplement sur .
b) Démontrer que la série converge normalement sur si et seulement si .
c) Soient et deux réels tels que : .
Prouver que la série converge normalement sur .
d) On suppose dans cette question que : . Pour élément de , on pose :
i) Etablir l'inégalité : .
ii) En déduire que la série n'est pas uniformément convergente sur est un réel strictement positif.
On note l'application de vers définie par :
Etude de la continuité de .
a) Montrer que, pour tout est continue sur .
b) Montrer que, si , alors est continue sur .
c) On suppose que : . Soit un réel strictement positif.
i) Soit l'application définie sur par . Prouver que est intégrable sur .
ii) Montrer que .
iii) Calculer .
iv) En déduire que n'est pas continue en 0 .

Exercice 3

est le corps des nombres réels, celui des nombres complexes et est un entier naturel supérieur ou égal à 2 .
On note E le -espace vectoriel des matrices carrées d'ordre à coefficients dans . est la matrice identité de E . Pour élément de est le coefficient de situé dans la -ème ligne et la -ème colonne. On note F le -espace vectoriel des matrices à lignes et une colonne et à coefficients dans .
Pour élément de F , on pose ; on rappelle que l'on définit ainsi une norme sur F . On note l'ensemble des éléments de F vérifiant .
Une matrice à coefficients réels est dite stochastique si:
On note S l'ensemble des matrices stochastiques de E .
Dans tout l'exercice est un élément de .

Première partie

Soit un élément de S . Prouver que appartient à S .
Montrer que pour tout entier naturel, appartient à S .
Soit un élément de F . Démontrer que . En déduire pour tout entier naturel, .
Montrer que 1 est valeur propre de .
Soit une valeur propre complexe de , montrer que : .
Soit une valeur propre complexe de , telle que .
a) Soit un élément de . On pose : .
). Etablir que, pour tout entier naturel, .
.) En déduire que ( on pourra utiliser l'inégalité établie à la question de la première partie).
iii) Prouver que .
b) En déduire que, pour tout entier naturel, , on a :

Deuxième partie

On suppose que admet valeurs propres complexes deux à deux distinctes, on les note , avec .
Dans toute cette partie désigne un entier naturel non nul.
Pour élément de F , on pose : . On veut étudier la convergence, quand tend vers , de la suite dans F .
Soit une valeur propre complexe .
a) Prouver que : .
b) On suppose que est un élément de . Montrer que la suite converge vers 0 .
On suppose, dans cette question, que est diagonalisable.
Soit un élément quelconque de F . Démontrer que la suite ( ) converge vers un élément de .
On s'intéresse dans cette question à une valeur propre complexe de vérifiant : .
Soit un élément de , où est un entier naturel, .
a) Soit un entier naturel, . Montrer que:
On rappelle que .
b) Prouver que, pour tout élément de , on a :
c) Démontrer que la suite ( ) converge vers 0 .
On suppose que le polynôme caractéristique de , noté , est égal à :
sont des entiers naturels non nuls avec et où si et seulement si .
a) Prouver que est égal à la somme directe de sous espaces vectoriels suivante :
.
b) Soit un élément quelconque de F . Etudier la convergence de la suite .

Pas de description pour le moment