Polytechnique Mathématiques 1 MP 2005Sujet, corrigé et rapport du jury
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Présentation du sujet
DifficileÉtude de deux opérateurs sur des fonctions de classe C^n et théorème de Taylor avec reste intégralAfficher ou masquer la section
Présentation du sujet
DifficileLe sujet étudie deux opérateurs agissant sur des fonctions de classe C^n, un opérateur de multiplication et un opérateur intégral, ce qui conduit à une démonstration du théorème de Taylor avec reste intégral. Il se poursuit par des questions de dualité en dimension infinie, s'appuyant sur des outils classiques comme les intégrales à paramètre et le théorème de Fubini.
- 1Première partie : opérateurs et formule de TaylorÉtude des opérateurs de multiplication et intégral, changement de variables menant à la formule de Taylor avec reste intégral.
- 2Deuxième partie : dualité en dimension infinieQuestions de dualité dans des espaces de dimension infinie, sans recours aux résultats importants du cours sur le sujet.
Difficile. Le rapport indique que la réaction des candidats a été assez faible, la question 7 constituant un obstacle rarement surmonté, avec une moyenne de seulement 8,54 sur 20.
L'épreuve en chiffres
Moyenne 8,54 / 20 · écart-type 3,54 · 1 398 copies · où vous situez-vous ?Afficher ou masquer la section
L'épreuve en chiffres
- Moyenne
- 8,54/ 20
- Écart-type
- 3,54
- Copies
- 1 398
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
6 erreurs relevéesFormule de Taylor avec reste intégral mal connue · Théorème de Fubini appliqué sur le mauvais domaine · Confusion entre croissance et convexitéAfficher ou masquer la section
Ce qu'a observé le jury
6 erreurs relevéesLes premières questions étaient aisées, les difficultés commençant à la question 5 et surtout à la question 7, qui reposait sur un changement de variables habile menant à la formule de Taylor. Un traitement correct des six premières questions conduisait toutefois à une note nettement au-dessus de la moyenne.
Les erreurs les plus sanctionnées
- 1Formule de Taylor avec reste intégral mal connue7
De nombreux candidats ont obtenu une formule erronée pour phi_n à la question 7, alors même que le résultat attendu était connu à l'avance.
« candidats ont obtenu une formule erronée pour φ n »
- 2Théorème de Fubini appliqué sur le mauvais domaine7a
La question 7a nécessitait d'appliquer le théorème de Fubini sur le bon domaine, ce qui a rarement été fait ; beaucoup de candidats ont deviné la réponse suggérée par l'énoncé sans la justifier correctement.
- 3Confusion entre croissance et convexité5a
La question 5a a posé des difficultés avec des confusions entre croissance et convexité d'une fonction.
- 4Continuité de f^n non démontrée4c
Presque personne ne s'est rendu compte qu'il fallait démontrer la continuité de f^n et pas uniquement le fait que f soit dérivable n fois en 0.
- 5Manque de vérification de la cohérence des résultats6a, 6b
Un candidat trouvant AB = BA = Id à la question 6a puis une image de A différente de E à la question 6b aurait dû s'inquiéter de cette incohérence.
- 6Questions de dualité très peu traitées10, 11, 13
Les questions 10, 11 et 13 sur la dualité ont été très peu traitées, alors que certaines n'étaient pas difficiles si les questions précédentes avaient été faites.
Ce qui a été bien réussi
- La question 1, calcul simple, n'a pas posé de difficulté.
- La question 2 a été plutôt bien traitée car les résultats à trouver étaient donnés dans l'énoncé.
- Les questions 4a et 4b ont été globalement bien traitées.
- La question 8, corollaire de la question 7, ne posait plus de difficulté une fois cette dernière comprise.
Conseils du jury
- Utiliser le brouillon avant de rédiger, conseil de base rappelé une fois encore par le jury.
- Vérifier la cohérence des résultats obtenus entre eux à travers les différentes questions.
- Démontrer les résultats et non se contenter de les affirmer : les arguments d'autorité comme « on a clairement » ne sont pas pris en compte.
- Traiter avec soin les six premières questions, qui suffisaient à obtenir une note nettement supérieure à la moyenne.
Synthèse rédigée par WikiPrépa à partir du rapport officiel du jury (à télécharger en PDF). Les citations sont extraites du rapport.
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L'énoncé complet, avec les formules et les figures, sans ouvrir le PDF.Afficher ou masquer la section
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PREMIÊRE COMPOSITION DE MATHÉMATIQUES
L'utilisation des calculatrices n'est pas autorisée pour cette épreuve.
Endomorphismes d'espaces fonctionnels
Première partie
- Calculer
π_n(X^p) oùp ∈ N et oùX désigne la fonctionx ↦ x .
b) Montrer que
3. Calculer les produits
4. On se propose maintenant de démontrer que le sous-espace image de
a) Traiter le cas où
b) Supposant maintenant
c) Prenant
d) Conclure.
Deuxième partie
- Démontrer les assertions suivantes:
a) Pourf_1, f_2, f_3 ∈ E , on a
(i)
(ii) pour tout
c) La fonction
b) Déterminer les noyaux et les images de
7.a) Déterminer des fonctions
b) Calculer
c) On fixe
d) Déduire de ce qui précède une démonstration de la formule de Taylor avec reste intégral.
8. Déterminer l'image de
Troisième partie
9. Vérifier que, si
10. Pour
11. Déterminer les éléments
(i) si
(ii) si
12. Dans cette question on désigne par
- Soit
Q un polynôme à une indéterminée, à coefficients complexes; notonsT_Q l'endomorphisme deE défini par(T_Q f)(x) = Q(x)f(x) .
a) Vérifier que, siφ appartient àE^′ , il en est de même deφ ∘ T_Q . On noteT_Q^′ l'endomorphisme deE^′ ainsi défini.
b) Préciser l'image deT_Q^′ et donner une base de son noyau.
Questions fréquentes
4 questionsSur quels chapitres porte X maths 1 MP 2005 ?Afficher ou masquer la section
Questions fréquentes
4 questionsSur quels chapitres porte X maths 1 MP 2005 ?
Le sujet porte sur l'étude d'opérateurs sur des fonctions de classe C^n, la formule de Taylor avec reste intégral, et des questions de dualité en dimension infinie.
Quelle est la moyenne à X maths 1 MP 2005 ?
D'après le rapport, sur 1398 copies, la moyenne était de 8,54 avec un écart-type de 3,54.
Quelle est la question la plus difficile de X maths 1 MP 2005 ?
Le rapport indique que la question 7, qui menait à la formule de Taylor avec reste intégral par un changement de variables habile, a constitué un obstacle rarement surmonté.
Ce sujet X maths 1 MP 2005 est-il faisable en partie sans tout traiter ?
Oui, le rapport précise qu'un traitement correct des six premières questions conduisait à une note nettement au-dessus de la moyenne.
Pas de description pour le moment
