Oraux Maths 07-08

L’idée de Certus était très bonne. Je la reprends.

Que ceux qui le souhaitent postent ici les exercices de maths qu’ils ont eu à résoudre aux oraux :
:arrow_right: en donnant d’abord le concours et la filière ;
:arrow_right: en donnant un énoncé aussi précis que possible ;
:arrow_right: en signalant ensuite les indications données en cours d’oral par l’examinateur, les questions (de cours, par exemple) posées, …

En revanche, ne pas donner le nom de l’examinateur, la série ; oublier les critiques du type « l’examinateur est pas gentil », …

Samuel a écrit:

Concours : CCP
Filière : MP

Énoncé :

  1. Analyse : (sur 12) S = \sum_{n=0}^{+\infty} \frac{e^{-nx}}{n^2+1}
    [list=1]
    [*] Quel est le domaine de définition de S ?
  2. Montrer que S est continue sur \mathbb{R}^+.
  3. Montrer que S est dérivable sur \mathbb{R}^+_*
    [/:m]
    [
    ]Algèbre : (sur 8 ) P(X) = X^{2n}-2 X^n \cos(n\theta) +1. Factoriser P sur \mathbb{C} puis sur \mathbb{R}.[/*:m][/list:o]

Indications/Questions de cours : Pour l’analyse, il m’a été demandé de rappeler précisément toutes les hypothèses du thèorême de dérivation d’une série de fonctions.

HyneX a écrit:

Concours : X
**Filière **: PC

Etudier la diagonalisabilité de la matrice M de Mn(R) définie par

Mij = reste de la division euclidienne de j+2+n*(i-1) par 3

Pas d’indications du début à la fin. L’examinateur disais invariablement « mouii » ou « aha » quoique je dise.
J’ai bloqué à un moment, il a attendu que je me débloque tout seul
:unamused:

Voilà :smiley:

Objet-Trouvé a écrit:

**Concours **: TPE/EIVP
Filière : PSI

Enoncé :

I) Soit A matrice symétrique réelle d’ordre n . Montrer qu’il existe un polynôme P dans R[X] tel que (P(A))^3 = A

Expliciter P pour la matrice: \left(\begin{array}{ccc}5&2&2\\ 2&5&2\\ 2&2&5\end{array}\right)

II)Convergence et calculer la somme

S= \sum_{n=1}^{+ \infty} \frac{1}{1^2 + 2^2 + ... + n^2}.

avrelpok a écrit:

concours : ISUP
(c’est un concours commun à toutes les fillières)

L’épreuve orale dure 30 minutes sans préparation.

exo 1 :
f(x)=int( exp (-t²+itx) dt , -oo, +oo )

  1. Existence de f ?
  2. Continuité de f ?
  3. Dérivabilité de f ?
  4. En intégrant par partie, montrer que f vérifie : xf(x) + f’(x) = 0
  5. Trouver f sachant que f(0)=Pi

exo 2 :
E un Kevn de dimension finie n.
f et g deux endomorphismes de E tels que f°g=0 et f+g soit inversible .

  1. Montrer que Im(g) et Ker(g) sont supplémentaires.
  2. Montrer que rg(f) + rg(g) = n[/u]

Mandalar a écrit:

Concours : Mines
Filère : MP

Sujet :
Premier exercice :
f(x,y) = \frac{x*sin(y) - y*sin(x)}{x^2 + y^2} si (x,y) \neq (0,0)
et f(0,0) = (0,0)
Montrer que f est de classe \mathcal{C}^{1} sur \mathbb{R}^{2}.

Deuxième exercice :
On s’intéresse à l’équation différentielle x*y'' + y' + x*y = 0 sur \mathbb{R}.

  1. Montrer qu’il existe une unique solution f de l’équation sur \mathbb{R} développable en série entière telle que f(0)=1. On la note f0.
  2. Montrer que si f est une autre solution de l’équation sur \mathbb{R}_{+}^{*} alors il est équivalent de dire :
  • (f0, f) est une base des solutions sur \mathbb{R}_{+}^{*}.
  • f est non bornée au voisinage de 0.

cnico a écrit:

Concours : Mines/Ponts
Filière : MP

Enoncé :
Exercice A

  1. Soit P \in \mathbb{R}[X] unitaire.
    Montrer que P est scindé sur \mathbb{R} si et seulement si \forall z \in \mathbb{C}, \left| P(z) \right| \geq \left| Im(z) \right|^{deg(P)}.
  2. Soit E un \mathbb{R}- espace vectoriel de dimension finie.
    Soit (u_m)_{m \in \mathbb{N}} une suite d’endomorphismes diagonalisables qui converge vers u \in \mathcal{L}(E).
    u est-il diagonalisable ? trigonalisable ?
  3. En déduire l’adhérence de \mathcal{D}_n(\mathbb{R}) dans \mathcal{M}_n(\mathbb{R}) et celle de \mathcal{D}_n(\mathbb{C}) dans \mathcal{M}_n(\mathbb{C}), où \mathcal{D}_n(\mathbb{K})=\left{ M \in \mathcal{M}_n(\mathbb{K}) | M est diagonale }.

Exercice B

  1. Soit E=\mathcal{C}^{0}([0,1],\mathbb{R}) muni d’une norme.
    Montrer que A=\left{ f \in E | f(0)=0 \right} est ou bien dense dans E, ou bien un fermé de E.
  2. Donner un exemple de norme sur E pour laquelle A est dense dans E, et un exemple de norme pour laquelle A est un fermé de E.

Des questions sont intervenues en cours d’oral :

  • l’application \varphi : \mathcal{M}_n(\mathbb{R}) \rightarrow \mathbb{R}[X] , M \mapsto \Pi_M(X), où \Pi_M(X) représente le polynôme minimal de M est-elle continue ?
  • redémontrer qu’un hyperplan est ou bien dense, ou bien fermé.

Jill-Jênn a écrit:

Concours : CCP
Filière : MP

Énoncé :
Exercice 1.
Soit A = \left(\begin{matrix}1 & -1 & 1\\-1 & 1 & -1\\1 & -1 & 1\end{matrix}\right).
Soit f \in {\cal L}(\mathbb{R}^3) l’endomorphisme canoniquement associé à A.

  1. Sans calcul :
    a) Donner le rang de f.
    b) Montrer que 0 est valeur propre d’ordre 2 de f.
    c) f est-elle diagonalisable ?
  2. Calculer A^2, en déduire une autre justification de la question 1 c).

Exercice 2.
Soit f : x \mapsto \int_0^{+\infty} e^{-(t^2 + \frac{x^2}{t^2})} dt.

  1. Montrer que f est définie et continue sur \mathbb{R}
  2. Prouver que f est dérivable sur \mathbb{R}*
  3. Montrer que f'(x) + 2f(x) = 0. En déduire explicitement f.

J’ai fait rapidement l’exercice 1, puis l’exercice 2 (la question 3 sans préparation), après il m’a fait démontrer quelques petits trucs que j’avais dits rapidement dans 1) et 2), puis m’a fait remarquer que mes dominations n’étaient pas bonnes, j’en ai corrigé une, et il a dû m’aider pour l’autre.

Ragoudvo a écrit:

Concours : ENS

Sujet :
1-Soit (k,x)\in\mathbb{N^{*}} * \mathbb{R})
Montrer que E{(\frac{E{(kx)}}{k}})=E{(x)}
2-Soit n\in\mathbb{N^{*}}.
Soit (x_k)_{k\geq 1} définie par :
x_0=n
x_{k+1}=E{(\frac{x_k+E{(\frac{n}{x_k}})}{2}})

a-Montrer que \forall k, x_k\geq E{(\sqrt{n})}
b-Montrer que x_k=x_{k+1} \Leftrightarrow x_k=sqrt{n}

Concours : CCP
Filière : MP

Énoncé :

  1. Analyse : (sur 12) S = \sum_{n=0}^{+\infty} \frac{e^{-nx}}{n^2+1}
    [list=1]
    [*] Quel est le domaine de définition de S ?
  2. Montrer que S est continue sur \mathbb{R}^+.
  3. Montrer que S est dérivable sur \mathbb{R}^+_*
    [/:m]
    [
    ]Algèbre : (sur 8 ) P(X) = X^{2n}-2 X^n \cos(n\theta) +1. Factoriser P sur \mathbb{C} puis sur \mathbb{R}.[/*:m][/list:o]

Indications/Questions de cours : Pour l’analyse, il m’a été demandé de rappeler précisément toutes les hypothèses du thèorême de dérivation d’une série de fonctions.

Concours : X
**Filière **: PC

Etudier la diagonalisabilité de la matrice M de Mn(R) définie par

Mij = reste de la division euclidienne de j+2+n*(i-1) par 3

Pas d’indications du début à la fin. L’examinateur disais invariablement « mouii » ou « aha » quoique je dise.
J’ai bloqué à un moment, il a attendu que je me débloque tout seul
:unamused:

Voilà :smiley:

Samuel a écrit:

Concours : CCP
Filière : MP

Énoncé :

  1. Analyse : (sur 12) S = \sum_{n=0}^{+\infty} \frac{e^{-nx}}{n^2+1}
    [list=1]
    [*] Quel est le domaine de définition de S ?
  2. Montrer que S est continue sur \mathbb{R}^+.
  3. Montrer que S est dérivable sur \mathbb{R}^+_*
    [/:m]
    [
    ]Algèbre : (sur 8 ) P(X) = X^{2n}-2 X^n \cos(n\theta) +1. Factoriser P sur \mathbb{C} puis sur \mathbb{R}.[/*:m][/list:o]

Indications/Questions de cours : Pour l’analyse, il m’a été demandé de rappeler précisément toutes les hypothèses du thèorême de dérivation d’une série de fonctions.

t’as fait comment pour l’exo d’algèbre ?
merci

chucky a écrit:

[quote=« Samuel »]
Concours : CCP
Filière : MP

Énoncé :

  1. Analyse : (sur 12) S = \sum_{n=0}^{+\infty} \frac{e^{-nx}}{n^2+1}
    [list=1]
    [*] Quel est le domaine de définition de S ?
  2. Montrer que S est continue sur \mathbb{R}^+.
  3. Montrer que S est dérivable sur \mathbb{R}^+_*
    [/:m]
    [
    ]Algèbre : (sur 8 ) P(X) = X^{2n}-2 X^n \cos(n\theta) +1. Factoriser P sur \mathbb{C} puis sur \mathbb{R}.[/*:m][/list:o]

Indications/Questions de cours : Pour l’analyse, il m’a été demandé de rappeler précisément toutes les hypothèses du thèorême de dérivation d’une série de fonctions.
t’as fait comment pour l’exo d’algèbre ?
merci
[/quote]
bin je crois c’est clair
tu peux le voir comme un polynome de degré 2 en X^n
tu calcules le discriminant…

HyneX a écrit:

Concours : X
**Filière **: PC

Etudier la diagonalisabilité de la matrice M de Mn(R) définie par

Mij = reste de la division euclidienne de j+2+n*(i-1) par 3

Pas d’indications du début à la fin. L’examinateur disais invariablement « mouii » ou « aha » quoique je dise.
J’ai bloqué à un moment, il a attendu que je me débloque tout seul
:unamused:

Voilà :smiley:

Et la solution, c’est quoi ?

sunmat a écrit:

Et la solution, c’est quoi ?

Déjà, le rang de la matrice n’est pas bien grand …

le rang est 3 non ? car si on fixe une ligne on va avoir periodiquement la meme valeurs qui va réapparaitre (tout les 3) et on va donc avoir la répétition des colonnes non ?

On a donc 0 qui est valeur propre d’odre n-3.

La matrice ressemble a des blocs 3x3 identiques accolés les uns aux autres non ?

chucky a écrit:

[*]Algèbre : (sur 8 ) P(X) = X^{2n}-2 X^n \cos(n\theta) +1. Factoriser P sur \mathbb{C} puis sur \mathbb{R}.
t’as fait comment pour l’exo d’algèbre ?
merci

Du calcul pour faire du \displaystyle{LATEX}
P=(X^n-e^{i\theta})(X^n-e^{-i\theta})
Donc P=\prod_{k=1}^{n}(X-e^{\frac{ik\theta}{n}})(X-e^{-\frac{ik\theta}{n}}) Dans \mathbb{C}. Et dans \mathbb{R} les termes 2 à 2 de ce produit sont conjugués l’un de l’autre , ce qui donne
P=\prod_{k=1}^{n}(X^2-2cos(k\theta)X+1)

colis a écrit:

[quote=« chucky »]
[*]Algèbre : (sur 8 ) P(X) = X^{2n}-2 X^n \cos(n\theta) +1. Factoriser P sur \mathbb{C} puis sur \mathbb{R}.
t’as fait comment pour l’exo d’algèbre ?
merci
Du calcul pour faire du \displaystyle{LATEX}
P=(X^n-e^{i\theta})(X^n-e^{-i\theta})
Donc P=\prod_{k=1}^{n}(X-e^{\frac{ik\theta}{n}})(X-e^{-\frac{ik\theta}{n}}) Dans \mathbb{C}. Et dans \mathbb{R} les termes 2 à 2 de ce produit sont conjugués l’un de l’autre , ce qui donne
P=\prod_{k=1}^{n}(X^2-2cos(k\theta)X+1)
[/quote]
merci :wink:
je crois que je l’ai deja vue dans le site mpsiddl.free.fr :smiley:

colis a écrit:

[quote=« chucky »]
[*]Algèbre : (sur 8 ) P(X) = X^{2n}-2 X^n \cos(n\theta) +1. Factoriser P sur \mathbb{C} puis sur \mathbb{R}.
t’as fait comment pour l’exo d’algèbre ?
merci
Du calcul pour faire du \displaystyle{LATEX}
1.P=(X^n-e^{i\theta})(X^n-e^{-i\theta})

  1. Donc P=\prod_{k=1}^{n}(X-e^{\frac{ik\theta}{n}})(X-e^{-\frac{ik\theta}{n}}) Dans \mathbb{C}. Et dans \mathbb{R} les termes 2 à 2 de ce produit sont conjugués l’un de l’autre , ce qui donne
  2. P=\prod_{k=1}^{n}(X^2-2cos(k\theta)X+1)
    [/quote]

Euh … le raisonnement est faux :confused: . Mais l’idée est bonne :slight_smile: .
C’est lors du passage de la ligne 1 à 2.

En fait, on écrit le polynôme sous la forme :
P=(X\times e^{i\theta})^n(X\times e^{-i\theta})^n - X^n\times e^{in\theta} - X^n\times e^{-in\theta} + 1
On remarque que si X^n\times e^{in\theta}= 1, ou X^n\times e^{-in\theta}=1, alors le polynôme est nul. On trouve donc (hors cas particuliers) 2n racines distinctes, pour un polynôme de degré 2n : on les a toutes. Ces racines sont de la forme : X = e^{i(\frac{k\pi}{n}\pm\theta)}.
Le polynôme est donc (en vérifiant que le coefficient du terme de plus haut degré est correct) :
P(X) = \prod_{k=1}^n(X - e^{i(\frac{k\pi}{n}+\theta)})(X - e^{i(\frac{k\pi}{n}-\theta)})
Dans \mathbb{R}, on rassemble effectivement les racines conjuguées (je vous laisse réordonner le produit … vous avez compris), pour trouver :
P(X) = \prod_{k=1}^n\left(X^2 - 2\cos\left(\frac{k\pi}{n}+\theta\right)X+1\right)

Azuriel a écrit:

le rang est 3 non ?
Ou 2 ?
On a donc 0 qui est valeur propre d’odre n-3.

exactement ou seulement au moins ?

colis a écrit:

Fini la sup !!!

Le programme de maths n’est pas encore totalement maîtrisé ! :wink:

Bonjour tout le monde !
Alors en fait il faut discuter selon la classe de n modulo 3.
C’est à dire selon si n est de la forme 3k / 3k+1 / 3*k+2.
Il y a un cas assez simple, un cas immédiat si on remarque quelque chose que je n’ai pas remarqué tout de suite :unamused:, lorsque je m’en suis rendu compte je me suis senti très bête lol, et un dernier cas plus ardu, je n’ai pas eu le temps de completement finir la résolution du cas plus difficile.

Ba déjà si n est congru à 0 mod 3, la matrice est de rang 1…

Bah oui elle est de rang 1 lol, mais ce n’est pas ce qui est demandé ^^ :smiley: Cela dit ce n’est pas forcément inutile.

Les cas n congru à 0 et 1 mod 3 sont faciles (c’était pour congru à 1 le truc que t’as pas remarqué? ^^), par contre le cas n congru à 2 me semble plus pénible, même si une étude des premières matrices donne des pistes.

Bonjour,
Est-ce qu’il serait possible de mettre les discussions sur les solutions dans un autre topic histoire de rendre celui-ci plus lisible (2 pages pour seulement deux énoncés :confused: ) et ne laisser ici que les énoncés et (éventuellement) une solution détaillée ?

Samuel a écrit:

[quote=« colis »]

[quote=« chucky »]
[*]Algèbre : (sur 8 ) P(X) = X^{2n}-2 X^n \cos(n\theta) +1. Factoriser P sur \mathbb{C} puis sur \mathbb{R}.
t’as fait comment pour l’exo d’algèbre ?
merci
Du calcul pour faire du \displaystyle{LATEX}
1.P=(X^n-e^{i\theta})(X^n-e^{-i\theta})

  1. Donc P=\prod_{k=1}^{n}(X-e^{\frac{ik\theta}{n}})(X-e^{-\frac{ik\theta}{n}}) Dans \mathbb{C}. Et dans \mathbb{R} les termes 2 à 2 de ce produit sont conjugués l’un de l’autre , ce qui donne
  2. P=\prod_{k=1}^{n}(X^2-2cos(k\theta)X+1)
    [/quote]
    Euh … le **raisonnement est faux **:? . Mais l’idée est bonne :slight_smile: .
    C’est lors du passage de la ligne 1 à 2.
    [/quote]
    Mon erreur est seulement en factorisant au lieu de e^{in\theta} j ai mis e^{i\theta}. Puis calcul des racines niemes de e^{in\theta}. Oui, je c, c des manipulation de complexes du début d’année.
    Philippe PATTE a écrit:

Le programme de maths n’est pas encore totalement maîtrisé ! :wink:

Avec tt mes respects, je penses que mon conseil de classe en décidera mieux. Taper du latex pour un exo de calcul qu’on veut faire de tete sur un forum ne peut pas etre une référence. Meme si je ne prétends pas tt maitriser.

colis a écrit:

[quote=« Philippe PATTE »]
Le programme de maths n’est pas encore totalement maîtrisé ! :wink:
Avec tt mes respects, je penses que mon conseil de classe en décidera mieux. Taper du latex pour un exo de calcul qu’on veut faire de tete sur un forum ne peut pas etre une référence. Meme si je ne prétends pas tt maitriser.
[/quote]

C’était à prendre au second degré! :slight_smile: