Ecricome Maths appliquées ECE 2020Sujet, corrigé et rapport du jury
Epreuve de maths appliquées - ECE 2020
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Présentation du sujet
Difficulté moyenneDiagonalisation d'une matrice à paramètre, étude d'une fonction définie par une intégrale, et loi de ParetoAfficher ou masquer la section
Présentation du sujet
Difficulté moyenneL'épreuve comporte trois exercices indépendants. Le premier étudie la diagonalisabilité d'une matrice de M3(R) dépendant d'un paramètre a selon trois cas. Le second étudie une fonction définie par une intégrale à bornes variables, une suite implicite associée, puis une fonction de deux variables. Le troisième introduit la loi de Pareto et son estimation statistique.
- 1Exercice 1 : algèbre linéaire, matrice dépendant d'un paramètrepremière et deuxième annéeÉtudier la diagonalisabilité d'une matrice de M3(R) selon les valeurs du paramètre a (a=1, a=0, a différent de 0 et 1).
- 2Exercice 2, partie A : étude de la fonction fnÉtudier une fonction définie par une intégrale dont la variable figure dans les bornes.
- 3Exercice 2, parties B-C : suite implicite et fonction de deux variablesÉtudier une suite définie implicitement puis une fonction de deux variables définie à l'aide de fn, avec recherche de points critiques.
- 4Exercice 3 : la loi de Paretopremière et deuxième annéeÉtudier une variable aléatoire à densité de loi de Pareto, son espérance, sa fonction de répartition, et estimer le paramètre a.
Difficulté moyenne. Avec une moyenne de 11,00 et un écart-type de 5,62, l'épreuve a permis une sélection tout à fait satisfaisante des candidats.
L'épreuve en chiffres
Moyenne 11 / 20 · écart-type 5,62 · où vous situez-vous ?Afficher ou masquer la section
L'épreuve en chiffres
- Moyenne
- 11/ 20
- Écart-type
- 5,62
Votre note sur 20 à ce sujet, en conditions de concours.
Source : rapport du jury. Notes publiées par le concours (après harmonisation le cas échéant). Courbe : estimation par une loi normale.
Ce qu'a observé le jury
4 erreurs relevéesPolynôme annulateur mal manipulé · Confusion entre inversibilité et diagonalisabilité · Intégrale généralisée confondue avec intégrale partielleAfficher ou masquer la section
Ce qu'a observé le jury
4 erreurs relevéesL'exercice 1 a été volontairement progressif et rédigé pour éviter les calculs longs et pénibles, valorisant les candidats se concentrant sur les raisonnements plutôt que sur les calculs spontanés. Les correcteurs ont ressenti un relâchement dans la précision de la rédaction, peut-être lié au confinement et au manque de pratique.
Les erreurs les plus sanctionnées
- 1Polynôme annulateur mal manipuléExercice 1, Q2
Un polynôme annulateur de M n'est pas unique ; des notations comme « (X-1)² = 0 » ou « (M-I)² » ne sont pas des polynômes annulateurs.
- 2Confusion entre inversibilité et diagonalisabilitéExercice 1, Q3
Il n'y a pas de lien logique entre inversibilité et diagonalisabilité d'une matrice ; des confusions grossières sont relevées sur ce point.
- 3Intégrale généralisée confondue avec intégrale partielleExercice 3, Q1
Toute confusion entre l'intégrale généralisée et l'intégrale partielle est lourdement sanctionnée.
- 4Séparation des cas x>a ou x<a omiseExercice 3, Q2b
Les candidats calculent en général sans se préoccuper de la valeur de x, alors que la fonction de répartition exige de séparer les cas.
Ce qui a été bien réussi
- L'exercice 1 a été abordé par la quasi-intégralité des candidats grâce à sa position en début de sujet.
- Le théorème de la bijection est connu par l'immense majorité des candidats à l'exercice 2.
- La formule de Kœnig-Huygens est bien connue des candidats à l'exercice 3.
Conseils du jury
- Utiliser les résultats déjà démontrés (comme celui de la question 1 de l'exercice 3) plutôt que de refaire les mêmes calculs d'intégrales.
- Énoncer avec précision les résultats de cours plutôt que de les paraphraser vaguement.
- Vérifier la vraisemblance des résultats obtenus, par exemple qu'une probabilité ne dépasse pas 1.
- S'entraîner régulièrement au calcul pour gagner en dextérité et en rigueur.
Synthèse rédigée par WikiPrépa à partir du rapport officiel du jury (à télécharger en PDF). Les citations sont extraites du rapport.
Description
Annale de maths appliquées Ecricome pour la filiere ECE, session 2020.
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Lecture du sujet en ligne
L'énoncé complet, avec les formules et les figures, sans ouvrir le PDF.Afficher ou masquer la section
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Ccricome
Mathématiques
Option Économique
Mercredi 15 avril 2020 de 8h00 à 12h00
CONSIGNES
Aucun document n'est permis, aucun instrument de calcul n'est autorisé.
Conformément au règlement du concours, l'usage d'appareils communiquants ou connectés est formellement interdit durant l'épreuve.
Les candidats sont invités à soigner la présentation de leur copie, à mettre en évidence les principaux résultats, à respecter les notations de l'énoncé et à donner des démonstrations complètes - mais brèves - de leurs affirmations.
Si, au cours de l'épreuve, un candidat repère ce qui lui semble être une erreur d'énoncé, il le signale sur sa copie et poursuit sa composition en expliquant les raisons des initiatives qu'il est amené à prendre.
Ce document est la propriété d'ECRICOME, le candidat est autorisé à le conserver à l'issue de l'épreuve.
@cricome
EXERCICE 1
Soit
Partie A : Etude du cas où
a = 1 .
- Expliciter la matrice
M , puis calculer(M − I_3)^2 . - En déduire l'unique valeur propre possible de
M . - La matrice
M est-elle inversible ? La matriceM est-elle diagonalisable?
Partie B : Étude du cas où
a = 0 .
4. Démontrer que 1 est une valeur propre de
5. Démontrer que
6. En utilisant les deux questions précédentes, déterminer l'ensemble des valeurs propres de
Partie C : Étude du cas où
a est différent de 0 et de 1.
On pose
Soit
Soit
7. Démontrer que la famille
8. Calculer
9. Calculer
10. Déterminer la matrice représentative de
11. En déduire l'ensemble des valeurs propres de
Cócricome
EXERCICE 2
Partie A: Étude de la fonction
f_n .
- Démontrer que la fonction
f_n est de classeC^1 surℝ_+ , et que :
- Étudier les variations de
f_n . - Démontrer que
f_n est de classeC^2 surℝ_+ , et calculer sa dérivée seconde.
4.(a) Démontrer que :
5. Calculer
6. Démontrer que l'équation
On note
Partie B : Étude d'une suite implicite.
On admettra que :
- Soit
x ∈ ℝ_+ . Démontrer que :
(b) En déduire que :
(c) Montrer alors que la suite (
9.(a) Démontrer que pour tout entier
(b) À l'aide de l'inégalité démontrée à la question 4(b) de la partie
@cricome
Partie C : Étude d'une fonction de deux variables.
L'objectif de cette partie est d'étudier la fonction
- Justifier que la fonction
G_n est de classeC^2 surℝ_+^∗ × ℝ_+^∗ et calculer ses dérivées partielles premières. - Déterminer l'ensemble des points critiques de
G_n . - Calculer la matrice hessienne de
G_n au point (x_n, x_n ) puis au point ( 1,1 ). - La fonction
G_n admet-elle un extremum local en(x_n, x_n) ? Si oui, donner la nature de cet extremum. - La fonction
G_n admet-elle un extremum local en(1, 1) ? Si oui, donner la nature de cet extremum.
EXERCICE 3
- Pour tout entier
n supérieur ou égal à 2 , on pose :
2. Soit
(b) Donner la fonction de répartition de
(c) Démontrer que
(d) Démontrer que
3. Soit
(a) Déterminer
(b) Déterminer la fonction de répartition de
(c) Écrire une fonction en langage Scilab d'en-tête : function
À cet effet, on rappelle que si
4.(a) Calculer
(b) Calculer
(c) On suppose que la fonction Scilab de la question 3 a été programmée correctement et compilée. Compléter le script ci-dessous afin qu'il renvoie une valeur permettant de vérifier le résultat de la question précédente.
a = 10
N=100000
s1 =0
s2=0
X=simulX(a,1,N)
for k=1:N
if ............ then
s1=s1+1
if X(k)>6*a then
............
end
end
end
if s1>0 then
disp(..........)
end
Soit
5. On pose
(a) Montrer que
(b) Calculer son risque quadratique et vérifier que celui-ci vaut
(a) Déterminer la fonction de répartition de
(b) Montrer que
(d) Calculer le risque quadratique de
7. On rappelle que :
- Si A est une matrice Scilab, l'instruction : A(i, :) renvoie la ième ligne de la matrice A.
- Si A est une matrice Scilab (éventuellement une matrice ligne), l'instruction : sum(A) renvoie la somme des coefficients de la matrice A .
- Si X est une matrice ligne, l'instruction :
plot2d(X , style=-1) représente graphiquement les coefficients de X à l'aide de croix droites. - Si X est une matrice ligne, l'instruction :
plot2d(X , style=-2) représente graphiquement les coefficients de X à l'aide de croix obliques.
(a) Compléter la fonction ci-dessous afin qu'elle réalisem simulations de la variable aléatoireV_n et renvoie les résultats obtenus sous forme d'une matrice ligne àm éléments :
function V=simulV(a,m,n)
X=simulX ( \(\mathrm{a}, \mathrm{m}, \mathrm{n}\) )
\(\mathrm{V}=\operatorname{zeros}(1, \mathrm{~m})\)
for k= ..........
V \((\) k \()=\ldots . . . . . . . . . .\).
end
endfunction
(b) Compléter les lignes ci-dessous pour écrire le script qui a permis d'obtenir le graphique présenté :
W=simulW (...,...,...)
V=simulV (...,...,...)
plot2d(...,style=-1)
plot2d(...,style=-2)

Questions fréquentes
4 questionsSur quels chapitres porte le sujet de maths appliquées ECRICOME ECE 2020 ?Afficher ou masquer la section
Questions fréquentes
4 questionsSur quels chapitres porte le sujet de maths appliquées ECRICOME ECE 2020 ?
Le sujet porte sur la réduction des endomorphismes, les fonctions définies par une intégrale, les fonctions de deux variables et les variables aléatoires à densité (loi de Pareto).
Quelle est la moyenne du sujet de maths appliquées ECRICOME ECE 2020 ?
La moyenne était de 11,00/20 avec un écart-type de 5,62.
Le sujet de maths appliquées ECRICOME ECE 2020 est-il difficile ?
Le rapport indique qu'il a permis une sélection satisfaisante des candidats, l'exercice 1 étant volontairement progressif et peu calculatoire.
Quelles erreurs le jury a-t-il le plus relevées sur ce sujet de maths ECRICOME ECE 2020 ?
Le jury signale une mauvaise manipulation des polynômes annulateurs, une confusion entre inversibilité et diagonalisabilité, et une confusion entre intégrale généralisée et intégrale partielle.
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