36 questions. Chaque partie est annotée : consultez l'indication en cas de blocage, ou révélez le corrigé rédigé une fois votre démarche engagée.
Partie 1
On définit une suite de polynômes (Tn)n∈N par T0=1, T1=X et ∀n∈N, Tn+2=2XTn+1−Tn.
APour tout n∈N, Tn(−X)=−Tn(X)
BPour tout n∈N, Tn(−X)=Tn(X)
Polynômes
APour tout n∈N et θ∈R, Tn(sin(θ))=sin(nθ)
BPour tout n∈N et θ∈R, Tn(sin(θ))=(sin(θ))n
Polynômes
On suppose que n∈N∗ et on note α1,…,αn les racines complexes de Tn comptées avec leur ordre de multiplicité.
Polynômes
On suppose que n∈N∗ et on note α1,…,αn les racines complexes de Tn comptées avec leur ordre de multiplicité.
Polynômes
APour tout n∈N, Tn(X)=k=0∑⌊n/2⌋(2kn)(X2−1)kXn−2k
Polynômes
APour tout n∈N et tout x∈[−1,1] : Tn(x)=21[(x+i1−x2)n+(x−1−x2)n]
Polynômes
Partie 2
Si n∈N∗, on note Un={z∈C∣zn=1}. On rappelle que Un={1,ω,ω2,…,ωn−1} où ω=ei2π/n.
Dans cette question l'entier naturel n est supposé supérieur ou égal à 2.
Ak=0∑n−1(k+1)ωk=ω−11
Nombres complexes
Soit n∈N∗.
Az∈Un∑∣z−1∣=−1
Nombres complexes
Soit (n,m)∈(N∗)2.
ASi (z,z′)∈(Un)2 alors z+z′∈Un
Nombres complexes
Soit z=53+4i. Pour tout n∈N∗, on note xn=Re((3+4i)n) et yn=Im((3+4i)n).
Nombres complexes
Soit n∈N∗. On pose ω=exp(i2π/(n+1)). On se donne aussi P=p=0∑napXp∈Cn[X] quelconque et on note M le réel défini par M=max{P(ωk)∣k∈[[0,n]]}.
Nombres complexes
Partie 3 - A
Soit la suite (un)n⩾0 telle que u0=1 et ∀n∈N, un+1=2+un3+2un.
A(un)n⩾0 est une suite croissante
B(un)n⩾0 est une suite décroissante
Suites et séries numériques
On définit aussi une suite (vn)n⩾0 telle que ∀n∈N, vn=un+3un−3.
Suites et séries numériques
Partie 3 - B
Pour n∈N∗, on pose un=ln(n)−k=1∑nk1.
Aun+1−unn→+∞=−2n21+o(n21)
Suites et séries numériques
Si f est une fonction de classe C2 sur R+∗ et k∈N∗, on pose : Jk=21∫kk+1(t−k−21)2f′′(t)dt. On se donne n∈N∗.
Intégration
On se donne (n,p)∈(N∗)2 tel que n⩽p et on pose f:t⟼t1. Comme à la question 15, on note, pour k∈N∗, Jk=21∫kk+1(t−k−21)2f′′(t)dt.
Intégration
AIl existe un réel α tel que unn→+∞=α+2n1+O(n21)
Suites et séries numériques
Partie 4 - A
Soit (un)n⩾0 une suite de réels strictement positifs. On pose, pour n∈N, Sn=k=0∑nuk.
On suppose que la série ∑un converge.
ALa série ∑Snun converge
Suites et séries numériques
On suppose que la série ∑un diverge.
ASi n→+∞limSnSn−1=1 alors Snunn→+∞∼ln(SnSn−1)
Suites et séries numériques
On suppose que la série ∑un diverge.
ALa série ∑(Sn−11−Sn1) converge
Suites et séries numériques
Partie 4 - B
Soient x∈R et, pour n∈N, un=3nsin3(3nx).
Après linéarisation :
Asin3(x)=43cos(x)−43cos(3x)
Trigonométrie
ALa série ∑un diverge
BLa série ∑un converge et n=0∑+∞un=−41sin(x)
Suites et séries numériques
Soit θ∈R. On pose pour tout n∈N : un=n!sin2(nθ).
Suites et séries numériques
Partie 5
K désigne indifféremment R ou C.
Soit n un entier naturel non nul.
A(X,X4) est une base de F={aX4+(a+b)X∣(a,b)∈R2}
Algèbre linéaire et matrices
Soit n un entier naturel non nul.
ASi F=Vect((0,1,1),(1,0,2)) et G=Vect((0,1,2)) alors R3=F⊕G
Algèbre linéaire et matrices
Soit f l'application linéaire de R2 vers R3 dont la matrice relativement aux bases canoniques est 124243. On note H l'ensemble des applications linéaires g de R3 vers R2 telles que f∘g∘f=0.
Algèbre linéaire et matrices
Soit E un espace vectoriel non réduit à {0E}. Soit f un endomorphisme de E.
ASi x∈E et f(x)=0E alors x=0E puisque f est linéaire
Algèbre linéaire et matrices
Soit D=(−1004).
ASoit M∈M2(C). Alors : MD=DM⟺M est triangulaire
Algèbre linéaire et matrices
Soit E un espace vectoriel non réduit à {0E}. Soient p et q des projecteurs de E.
Ap+q est un projecteur
BIl existe un réel α=0 tel que αp est un projecteur
Algèbre linéaire et matrices
On considère R3 muni de sa structure euclidienne canonique et on note p la projection orthogonale sur le plan F d'équation x+y+z=0. On note M la matrice de p dans la base canonique.
AM=312−1−1−12−1−1−12
Algèbre linéaire et matrices
On considère R3 muni de sa structure euclidienne canonique et on note f l'endomorphisme de R3 dont la matrice dans la base canonique est M=21200−100122.
Algèbre linéaire et matrices
Soit E un K-espace vectoriel de dimension finie notée n et non réduit à {0E}. Soit f un endomorphisme de E tel que f2−3f+2idE=0 et f=idE.
Algèbre linéaire et matrices
Soit n∈N∗. On lance 2n fois une pièce de monnaie équilibrée.
ALa probabilité d'avoir autant de « pile » que de « face » est égale à (n2n)2n1
Probabilités et dénombrement
On dispose de 2 dés A et B. Le dé A a 4 faces rouges et 2 faces blanches. Le dé B a 2 faces rouges et 4 faces blanches. On commence par lancer une pièce de monnaie truquée telle que la probabilité d'obtenir « pile » soit 1/3. - Si on obtient « pile » on décide de jouer uniquement avec le dé A ; - Si on obtient « face » on décide de jouer uniquement avec le dé B.
ALa probabilité d'avoir une face rouge au premier lancer de dé est égale à 92
BLa probabilité d'avoir deux faces rouges aux deux premiers lancers est égale à 92
Probabilités et dénombrement
Soient U1 et U2 deux variables aléatoires définies sur le même espace probabilisé, indépendantes et suivant toutes deux une loi de Bernoulli de paramètre p∈]0,1[. On pose T=U1−U2 et V=U1+U2.
Probabilités et dénombrement
On considère b boules (b⩾2) numérotées de 1 à b réparties dans deux urnes A et B. Lors de chaque étape on tire au hasard un entier entre 1 et b, et on change d'urne la boule portant ce numéro. On note Xn la variable aléatoire correspondant au nombre de boules dans l'urne A à l'étape n (pour tout n∈N). Initialement il y a donc X0 boules dans l'urne A et b−X0 boules dans l'urne B.
Probabilités et dénombrement
CPour tout n∈N, Tn(−X)=(−1)nTn(X)
DPour tout n∈N, Tn(−X)=Tn′(X)
EAucune des propositions n'est exacte
CPour tout n∈N et θ∈R, Tn(cos(θ))=cos(nθ)
DPour tout n∈N et θ∈R, Tn(cos(θ))=(cos(θ))n
EAucune des propositions n'est exacte
APour tout k∈[[1,n]], on peut avoir αk=cos(2n(2k+1)π)
BPour tout k∈[[1,n]], on peut avoir αk=cos(2n(2k−1)π)
CPour tout k∈[[1,n]], on peut avoir αk=sin(2n(2k+1)π)
DPour tout k∈[[1,n]], on peut avoir αk=sin(2n(2k−1)π)
EAucune des propositions n'est exacte
Ak=1∏nαk=(−1)n
Bk=1∏nαk=1
Ck=1∏nαk=0 si n est pair et k=1∏nαk=(−1)(n−1)/2 si n est impair
Dk=1∏nαk=(−1)n/2 si n est pair et k=1∏nαk=0 si n est impair
EAucune des propositions n'est exacte
BPour tout n∈N, Tn(X)=k=0∑⌊n/2⌋(2kn)(1−X2)kXn−2k
CPour tout n∈N, Tn(X)=k=0∑⌊n/2⌋(2kn)(X2−1)kX2n−k
DPour tout n∈N, Tn(X)=k=0∑⌊n/2⌋(2kn)(1−X2)kX2n−k
EAucune des propositions n'est exacte
BPour tout n∈N et tout x∈[−1,1] : Tn(x)=21[(x+1−x2)n+(x−i1−x2)n]
CPour tout n∈N et tout x∈[−1,1] : Tn(x)=21[(x+1−x2)n+(x−1−x2)n]
DPour tout n∈N et tout x∈[−1,1] : Tn(x)=21[(x+i1−x2)n+(x−i1−x2)n]
EAucune des propositions n'est exacte
Bk=0∑n−1(k+1)ωk=ω−1n
Ck=0∑n−1(k+1)ωk=n(k+1)ωk
Dk=0∑n−1(k+1)ωk=ω−1k
EAucune des propositions n'est exacte
Bz∈Un∑∣z−1∣=arctan(2nπ)
Cz∈Un∑∣z−1∣=tan(2nπ)1
Dz∈Un∑∣z−1∣=tan(2nπ)
EAucune des propositions n'est exacte
BSi z∈Un et si z′∈Um alors z×z′∈Umax(n,m)
CSi z∈Un et si z′∈Um alors z′z∈Umin(n,m)
DDans C[X] on a : z∈Un∏(X−z)=Xn+1
EAucune des propositions n'est exacte
APour tout n∈N∗, xn+1=3xn+4yn et yn+1=4xn+3yn
BPour tout n∈N∗, il existe (kn,kn′)∈Z2 tel que xn=3+5kn et yn=4+5kn′
CPour tout n∈N∗, il existe (kn,kn′)∈Z2 tel que xn=4+5kn et yn=3+5kn′
BIl existe un réel α tel que unn→+∞=α−2n1+O(n21)
CIl existe un réel α tel que unn→+∞=α+2n1+o(n21)
DIl existe un réel α tel que unn→+∞=α−2n1+o(n21)
EAucune des propositions n'est exacte
BLa série ∑Snun diverge
CLa série ∑Sn2un converge
DLa série ∑Sn2un diverge
EAucune des propositions n'est exacte
BSi n→+∞limSnSn−1=1 alors la série ∑Snun diverge
CSi n→+∞limSnSn−1=1 alors la série ∑Snun converge
DSi la suite (SnSn−1)n⩾1 ne converge pas vers 1 alors la série ∑Snun converge
EAucune des propositions n'est exacte
BLa série ∑(Sn−11−Sn1) diverge
CLa série ∑Sn2un converge
DLa série ∑Sn2un diverge
EAucune des propositions n'est exacte
Bsin3(x)=41sin(3x)−43sin(x)
Csin3(x)=43sin(x)+41sin(3x)
Dsin3(x)=43sin(x)−41sin(3x)
EAucune des propositions n'est exacte
CLa série ∑un converge et n=0∑+∞un=43x−41sin(3x)
DLa série ∑un converge et n=0∑+∞un=4x−41sin(x)
EAucune des propositions n'est exacte
ALa série ∑un diverge
BLa série ∑un converge et n=0∑+∞un=2e−21ecos(2θ)cos(sin(2θ))
CLa série ∑un converge et n=0∑+∞un=2e−21ecos(2θ)
DLa série ∑un converge et n=0∑+∞un=2e−21ecos(2θ)cos(2θ)
EAucune des propositions n'est exacte
BSi (P1,…,Pn) est une famille de polynômes de Kn[X] de degrés deux à deux distincts alors elle est une base de Kn[X]
CSi G={P∈K[X]∣X3 divise P} alors K[X]=G⊕K3[X]
DLa famille (Xk(X−1)n−k)0⩽k⩽n est libre dans K[X]
EAucune des propositions n'est exacte
BSi E est un espace vectoriel de dimension finie et au moins égale à 2 et si H est un hyperplan de E, alors pour tout vecteur x∈E non nul on a E=H⊕Vect(x)
CSi F est l'ensemble des matrices symétriques de Mn(R) et si G est l'ensemble des matrices diagonales de Mn(R) alors Mn(R)=F⊕G
DSi E est un espace vectoriel de dimension finie au moins égale à 2 et si x et y sont des vecteurs distincts de E alors Vect(x,y)=Vect(x)⊕Vect(y)
EAucune des propositions n'est exacte
Af est surjective
Bf est injective
CIl existe g∈H telle que g est injective
DH est un sous-espace vectoriel de L(R3,R2) de dimension 2
EAucune des propositions n'est exacte
BKer(f)∩Im(f)=Ker(f2)
CE=Ker(f)+Im(f)
DComme f est un endomorphisme on a Im(f)⊆Im(f2)
EAucune des propositions n'est exacte
BL'équation M3−2M=D d'inconnue M∈M2(C) a 3 solutions
CL'équation M3−2M=D d'inconnue M∈M2(C) a 6 solutions
DL'équation M3−2M=D d'inconnue M∈M2(C) a 9 solutions
EAucune des propositions n'est exacte
COn a Im(p)=Ker(q) et Ker(q)=Im(p)
DIm(p)=Im(q) si et seulement si p∘q=q et q∘p=p
EAucune des propositions n'est exacte
BM=31211121112
CSi u=(1,2,3) alors la distance de u à F est d(u,F)=6
DSi u=(1,2,3) alors la distance de u à F est d(u,F)=2
EAucune des propositions n'est exacte
Af est un projecteur orthogonal
Bf est une symétrie orthogonale
CLa symétrie orthogonale par rapport à Im(f) est représentée dans la base canonique par 100001010
DLa symétrie orthogonale par rapport à Im(f) est représentée dans la base canonique par 100−1−10121
EAucune des propositions n'est exacte
Af est un projecteur
BKer(f)={0E}
Cdim(Ker(f−idE))+dim(Ker(f−2idE))⩾n
DE=Ker(f−idE)+Ker(f−2idE)
EAucune des propositions n'est exacte
BLa probabilité d'avoir une alternance de « pile » et de « face » commençant par « pile » (ie PFPFPF...PF) est égale à 2n1
CLa probabilité d'avoir au plus un « pile » est égale à 2nn+1
DEn moyenne le nombre de « pile » obtenu est égal à n
EAucune des propositions n'est exacte
CLes évènements « avoir une face rouge au premier lancer de dé » et « avoir une face rouge au second lancer de dé » sont indépendants
DSachant que les deux premiers lancers de dé ont donné deux faces rouges, la probabilité d'avoir une face rouge au troisième lancer de dé est égale à 92
EAucune des propositions n'est exacte
AT et V suivent une loi binomiale
BIl existe un p∈]0,1[ pour lequel T et V suivent une loi uniforme
CCov(T,V)=0
DT et V sont indépendantes
EAucune des propositions n'est exacte
ALa variable aléatoire Xn+1−Xn prend ses valeurs dans {−1,1}