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Dans les assertions suivantes, lesquelles sont vraies ?
A∀θ∈R,cos5θ=16cos5θ+5cosθ.
B∀θ∈R,cos5θ=16cos5θ−20cos3θ+5cosθ.
Trigonométrie
Soit le plan rapporté à un repère orthonormé direct (O,i,j). On considère alors les points I(1,2), M(2,3) et M′(3,3+3). La similitude de centre I qui transforme M en M′ est alors :
Nombres complexes
Soit n∈N∗. On cherche à résoudre k=1∑n(kn)cos(2kθ)=0 où θ est une inconnue réelle.
Trigonométrie
On considère l'application f qui à tout complexe z=i associe f(z)=z−iz+i. On note U={z∈C,∣z∣=1} et iR={z∈C,Re(z)=0}.
Nombres complexes
On cherche le lieu des points d'affixe z tels que z, z2 et z5 soient les affixes de trois points alignés. On note H cet ensemble de points et Hc l'ensemble de leurs affixes.
Az∈Hc⇔z∈iR ou z3+z2+z est imaginaire pur.
Nombres complexes
On considère les suites (un)n⩾2 et (vn)n⩾2 définies par :∀n⩾2,un=k=2∏ncos2kπetvn=unsin2nπ
Suites et séries numériques
Soit la fonction réelle f de la variable t définie par :∀t>0,f(t)=ln(1+t)+1+t2t2
Fonctions, limites et développements limités
Soit la fonction réelle f de la variable t définie par :∀t>0,f(t)=ln(1+t)+1+t2t2En utilisant f définie en question 7), on peut montrer que ∀n∈N∗,∃!an,f(an)=n1.
Suites et séries numériques
On suppose que f est une fonction continue sur R admettant une limite ℓ en +∞ et a un réel strictement positif.
Ay↦∫0yf(t)dt est continue sur [y,y+a] et dérivable sur ]y,y+a[, ∀y∈R.
Intégration
On cherche à comparer ex avec son développement limité :
A∃θ∈]0,1[,∀n∈N,ex=k=0∑n+1k!xk+(n+1)!xn+1eθx.
Fonctions, limites et développements limités
Soient a et b deux fonctions réelles à valeurs strictement positives de la variable réelle x et α∈R telles que a(x)α∼b(x).
AIl existe une fonction ϵ définie sur un voisinage de α avec x→αlimϵ(x)=0 et ln(a(x))=ln(b(x))+ln(1+ϵ(x)).
Fonctions, limites et développements limités
Quelques limites en utilisant des équivalents :
APour β=0 et α réels x→0limlncosβxlncosαx=−β2α2.
Fonctions, limites et développements limités
Soit la fonction réelle f de la variable réelle x définie par :∀x=0,f(x)=ex2x−1 et f(0)=0.
Fonctions, limites et développements limités
Soit la fonction réelle f de la variable réelle x définie par :f(x)=ex1x(x+2).
Fonctions, limites et développements limités
Si f est une fonction continue sur un intervalle réel [a,b] (a<b).
An→+∞limn1k=1∑nf(a+knb−a)=∫abf(t)dt.
Intégration
On considère la fonction réelle f de la variable réelle x définie par :f(x)=∫0x3−[t]dt ouˋ[t] deˊsigne la partie entieˋre du reˊel t.
Intégration
On cherche à déterminer les fonctions g de classe C1 sur R+∗ et vérifiant :(P)∀x>0,g′(x)=g(x1).
Fonctions, limites et développements limités
Si c>0, on cherche à résoudre l'équation aux dérivées partielles (E) : c2∂x2∂2f−∂y2∂2f=0 où f est une fonction de R2 à valeurs réelles admettant des dérivées partielles secondes. On posera u(x,y)=x+cy et v(x,y)=x−cy. On notera g(u,v)=f(x(u,v),y(u,v)).
Fonctions, limites et développements limités
On considère le domaine D={(x,y)∈R2,x⩾0,y⩾0,x2+y2⩽1 et x2+y2−2y>0} dont on veut calculer l'aire AD. Si on note φ:R2→R2,(ρ,θ)↦(ρcosθ,ρsinθ)
Intégration
Soient n et p deux entiers naturels non nuls et x un entier relatif non nul et non égal à 1. Pour C) et D), on cherche l'ensemble U des entiers relatifs x tels que ∀n⩾2, 6 divise xn−x.
A∀n⩾1, xn−1−1 et x sont premiers entre eux en utilisant le théorème de Bézout.
Polynômes
Soit E un ensemble à n éléments (n∈N∗). On va dénombrer des parties de E, (X,Y,Z) sur lesquelles on posera certaines contraintes :
ALe nombre de couples (X,Y) tels que X∩Y=∅ est 3n.
Probabilités et dénombrement
A propos des structures :
AL'ensemble des polynômes de degrés égaux à n (n>1) pour l'addition usuelle des polynômes est un groupe.
BL'ensemble des matrices carrées de taille n (n>1) pour la multiplication usuelle des matrices est un corps.
CL'ensemble des suites convergeant vers 0 pour la multiplication usuelle des suites est un groupe.
DSi G est un groupe pour une loi T donnée et a∈G, l'ensemble aG={aTx,x∈G} est un groupe pour T.
Algèbre linéaire et matrices
On considère P un polynôme non nul tel que P(X2)−P(X+1)P(X)=0.
ASi a est une racine de P, ∀n∈N∗, a2n est encore une racine de P.
Polynômes
Soit P=k=0∑nakXk avec ∀k∈[[0,n]],ak∈Z.
Polynômes
Les polynômes de Tchebychev (Tn)n∈N vérifient Tn(cosθ)=cos(nθ), ∀θ∈R.
Polynômes
Racines multiples :
A∀n∈N∖{0,1,2}, Pn(X)=k=0∑nk!Xk possède au moins une racine multiple car Pn′=Pn−1.
Polynômes
On se place dans E l'espace vectoriel des fonctions de R∗ dans R∗.
A∀n∈N, (1,cosx,cos(2x),…,cos(nx)) est une famille libre.
Algèbre linéaire et matrices
Soient F et G deux sous-espaces vectoriels d'un espace vectoriel E.
ASupposons l'existence d'un x∈F et x∈/G, alors ∀g∈G, F∪G sous-espace vectoriel de E⟹x+g∈F.
Algèbre linéaire et matrices
Soient H et K deux sous-espaces vectoriels supplémentaires d'un espace vectoriel E de dimension finie. Soit (e1,…,ek) une base de K et a∈H.
Algèbre linéaire et matrices
E est un espace vectoriel de dimension finie. f∈L(E), ensemble des endomorphismes de E. Les conditions suivantes sont équivalentes à kerf⊕Imf=E :
Akerf⊂kerf2.
Algèbre linéaire et matrices
E est un espace vectoriel de dimension finie. f∈L(E), tel que ∃n∈N∖{0,1}, f∘f∘⋯∘f=fn=0 et fn−1=0. Pour C) et D), on supposera que n=dimE.
Algèbre linéaire et matrices
Soit (M,N)∈(Mn(R))2 espace vectoriel des matrices carrées de taille n telles que ∀(i,j)∈[[1,n]]2, M(i,j)=1 et N(i,i)=3, N(i,j)=1 si i=j.
Algèbre linéaire et matrices
Soit n∈N. On se place dans Rn[X] espace vectoriel des polynômes de degrés inférieurs ou égaux à n.
Adim(Rn[X])=n.
B
Algèbre linéaire et matrices
Soit f:Mn(R)→R et vérifiant f(AB)=f(A)f(B), ∀(A,B)∈(Mn(R))2. Pour D), on rappelle que si r=rang(A)<n, ∃Jr∈Mn(R) telle que Jn−r=0n, (P,Q)∈[Mn(R)]2 inversibles telles que A=PJrQ.
Algèbre linéaire et matrices
E est un espace vectoriel euclidien de dimension 3 dont une base est B et dont on note le produit scalaire ⟨.,.⟩. On note u=(a,b,c)B un vecteur normé fixé de E et a un scalaire. On définit fa par ∀x∈E, fa(x)=x+a⟨x,u⟩u.
Algèbre linéaire et matrices
L'espace E est rapporté à un repère orthonormal (O,i,j,k). L'espace vectoriel associé E est rapporté à la base (i,j,k). Soit D la droite de E dont la représentation paramétrique est donné par : ⎩⎨⎧x=1+ty=1−2tz=1+t.
Géométrie
Ccos10π=85+5.
Dcos10π=85−5 car cos10π⩽cos3π.
EAucune des propositions n'est exacte
Ade rapport 2,
Bd'angle 4π,
Cde rapport 21,
Dd'angle 3π.
EAucune des propositions n'est exacte
ASi θ est solution alors k=1∑n(kn)sin2(kθ)=2n.
Bk=1∑n(kn)cos(2kθ)=cos(nθ)(2cosθ)n.
CL'ensemble des solutions est {nπ+nkπ,k∈Z}∪{2π+kπ,k∈Z}.
DIl n'y a pas de solution à cette équation.
EAucune des propositions n'est exacte
Af est une bijection de C∖{i} dans C.
Bf(iR)=U.
Cf(U)=iR∖{i}.
Df(iR)=R.
EAucune des propositions n'est exacte
BIm(z3+z2+z)=3(Re(z))2−(Im(z))2+2Re(z)+1.
CH est une hyperbole équilatère centrée en (−31,0) de grand axe parallèle à l'axe des imaginaires, de demi grand axe 32.
DH contient une hyperbole centrée en (−31,0) de grand axe parallèle à l'axe des imaginaires, de demi grand axe 32 et dont les asymptotes ont comme coefficients directeurs 3 et −3.
EAucune des propositions n'est exacte
A(un)n⩾2 est croissante et majorée par 1. Elle converge donc.
B(vn)n⩾2 est une suite géométrique de raison 21.
C(un)n⩾2 et (vn)n⩾2 sont adjacentes.
D(un)n⩾2 converge vers 21.
EAucune des propositions n'est exacte
Af est indéfiniment dérivable sur son ensemble de définition, croissante et concave
BLa courbe représentative de f admet une asymptote oblique en +∞ car t→+∞limtf(t)=1.
Cf réalise une bijection de R+ sur R+ et sa réciproque est dérivable sur R+ car ∀t>0,f′(t)=0.
Df réalise une bijection de R+ sur R+ et sa réciproque est dérivable sur R+ car toute bijection dérivable admet une réciproque dérivable.
EAucune des propositions n'est exacte
A(an)n∈N∗ est une suite croissante car f−1 est décroissante et (n1)n∈N∗ est décroissante
B(an)n∈N∗ converge vers 0 puisque f−1 est continue en 0.
C(an)n∈N∗ converge vers 0 puisque (an)n∈N∗ est une suite décroissante et ∀n∈N∗,an⩾0.
Dann→+∞∼n1.
EAucune des propositions n'est exacte
By→+∞lim∫yy+af(t)dt=aℓ.
CX→+∞lim∫0Xf(t+a)−f(t)dt=∫0af(t)dt+aℓ.
DX→+∞lim∫0XArctan(t+1)−Arctantdt=21ln2−4π.
EAucune des propositions n'est exacte
B∀x∈R,∀n∈N,ex⩾k=0∑2n+1k!xk.
C∀x∈R,∀n∈N,ex⩾k=0∑2nk!xk.
D∀x∈R−,∀n∈N,ex⩽k=0∑2nk!xk.
EAucune des propositions n'est exacte
Bln(a(x))α∼ln(b(x)).
Cln(1+2x+sin2x)0∼ln(1+x) car 1+2x+sin2x0∼1+x.
Dln(∣sinx∣)0∼ln(∣x∣) car ∣sinx∣0∼∣x∣ et que ∣x∣=1 sur un voisinage de 0.
EAucune des propositions n'est exacte
BPour β=0 et α réels x→0limlncosβxlncosαx=β2α2.
Cx→6πlim(tan23x)tan(3x)=e−1.
Dx→6πlim(tan23x)tan(3x)=e.
EAucune des propositions n'est exacte
Af est continue sur R, dérivable sur R∗, non dérivable en 0.
B∀x∈R∗,f′(x)=x32−xex2x−1.
CSur [1,+∞[, f ne possède qu'un extremum en 2, puisque f′(x)=0⟹x=2.
Df(x)=x admet deux et seulement deux solutions sur R car la droite d'équation y=x est tangente à la courbe représentative de f.
EAucune des propositions n'est exacte
AAu voisinage de +∞ et −∞ on a x(x+2)=x(1+x1−2x21+o(x21)).
BEn +∞, la courbe représentative de f admet la droite d'équation y=x+2 comme asymptote.
CEn −∞, la courbe représentative de f admet la droite d'équation y=x+2 comme asymptote.
DEn −∞, la courbe représentative de f admet la droite d'équation y=x+2 comme asymptote et la courbe est au-dessus de son asymptote.
EAucune des propositions n'est exacte
Bn→+∞limn1k=0∑n−1f(a+knb−a)=∫abf(t)dt.
Cnk=1∏n(n+k)=ne∑k=1nln(1+nk).
Dnk=1∏n(n+k)n→+∞∼en.
EAucune des propositions n'est exacte
Af est définie sur R car x↦3−[x] admet une limite à droite et à gauche en tout point.
B∀n∈N,f(n)=321−3−n.
CPour montrer que f admet une limite en +∞, il est suffisant de montrer que (f(n))n∈N converge.
Df est croissante sur R+ et majorée par eln31. Donc elle admet une limite finie qui est la même que la limite de (f(n))n∈N : 23.
EAucune des propositions n'est exacte
ASi g vérifie (P), alors g est de classe C2 sur R+∗ et x2g′′=g.
BComme x>0, on peut poser x=et et si h(t)=g(x(t)) alors h′′−h′+h=0.
CLes fonctions g:x↦x[Acos(3lnx)+Bsin(3lnx)] où (A,B)∈R2 vérifient (P).
DComme l'équation différentielle (P) est du second ordre et homogène, l'ensemble des solutions forme un espace vectoriel de dimension 2.
EAucune des propositions n'est exacte
A∂u∂g=∂x∂f+∂y∂f.c.
B∂u∂g=21∂x∂f−2c1∂y∂f.
C∂u∂v∂2g=4c21[c2∂x2∂2f−∂y2∂2f].
D(x,y)↦exch(cy)+2 est une solution de (E).
EAucune des propositions n'est exacte
Aφ−1(D)={(ρ,θ)∈R2,0⩽θ⩽6π,2sinθ<ρ⩽1}.
Bφ−1(D)={(ρ,θ)∈R2,0⩽θ⩽6π,2sinθ⩽ρ⩽1}.
CAD=∫06π∫2sinθ1dρdθ=6π+1−3.
DAD=∫03π∫2sinθ1ρdρdθ=43.
EAucune des propositions n'est exacte
B∀n⩾2, p divise x2−x⟺p divise xn−x car si p divise un produit ab, il divise a ou b (avec a et b entiers naturels).
CU⊊{6k,k∈Z}∪{1+6k,k∈Z}
DU={6k,k∈Z}∪{1+6k,k∈Z}
EAucune des propositions n'est exacte
BLe nombre de couples (X,Y) tels que X∪Y=E est 3n.
CLe nombre de couples (X,Y) tels que (X,Y) forme une partition de E est 3n.
DLe nombre de triplets (X,Y,Z) tels que X∪Y=Z est 3n.
EAucune des propositions n'est exacte
EAucune des propositions n'est exacte
BSi a est une racine de P, ∀n∈N, a2n est encore une racine de P.
CSi a est une racine de P, il existe p tel que a=ap.
DLes racines de P sont des racines de l'unité.
EAucune des propositions n'est exacte
ASi (p,q)∈Z×Z∗ premiers entre eux et tels que qp est racine de P alors p divise a0 et q divise an.
BSi est 2X3−X2−13X+5 admet une racine rationnelle, c'est nécessairement 1, 5, 21 ou 25.
C2X4+X2+5X+5 admet une racine rationnelle.
DSi P=Xn+k=0∑n−1akXk avec ∀k∈[[1,n−1]],ak∈Z alors si P possède une racine rationnelle, elle sera entière.
EAucune des propositions n'est exacte
Acos(nθ)=Re(eiθ)n=0⩽2k⩽n∑(2kn)(cosθ)n−2k(1−cos2θ)2k, ∀θ∈R. Donc (Tn)n∈N existe et peut être choisie à coefficients entiers.
BSi Tn et Tn sont deux polynômes de Tchebychev, alors ils sont égaux car ∀x∈[−1,1], Tn(x)=Tn(x) et (Tn)n∈N est unique.