Programme de colles de mathématiques HK BL
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Semaine 26 du 26 au 29 mai 2015
Contenu du cours de la semaine précédente
Développement limité : définition, unicité, intégration, formule de Taylor-Young, développements de référence, composée, méthode de calcul en dehors de 0 par changement de variable, utilisation pour obtenir des équivalents, limites et positions relatives par rapport à la tangente.
Questions de cours
Toutes les propriétés doivent être démontrées.
Exercices types
Dimension d'un espace vectoriel défini par générateurs et relations (typiquement, ensemble des polynômes de degré inférieur ou égal à 2 et d'intégrale nulle sur [0 ; 1]).
Développement limité d'une fonction en 0 ou en un autre réel par changement de variable, utilisation pour calculer un équivalent ou une limite
Position relative entre courbe et tangente à l'aide du développement limité
Semaine 25 du 18 au 22 mai 2015
Contenu du cours de la semaine précédente
Questions de cours
Toutes les propriétés doivent être démontrées.
Exercices types
- Nature d'une famille de vecteurs (libre ou génératrice). Décomposition d'un vecteur sur une base.
- Dimension d'un espace vectoriel défini par générateurs et relations (typiquement, ensemble des polynômes de degré inférieur ou égal à 2 et d'intégrale nulle sur [0 ; 1]).
Attention, certains horaires de colles ont changé. Les groupes du vendredi passent désormais le lundi.
Semaine 24 du 11 au 15 mai 2015
Contenu du cours de la semaine précédente
Questions de cours
Toutes les propriétés doivent être démontrées.
Exercices types
Semaine 23 du 20 au 24 avril 2015
Contenu du cours de la semaine précédente
Questions de cours
Toutes les propriétés doivent être démontrées.
Exercices types
Exercices de calcul d'espérance, optimisation en fonction d'un paramètre
Semaine 22 du 13 au 17 avril 2015
Contenu du cours de la semaine précédente
- Suite du cours sur les espaces vectoriels : image directe et image réciproque d'un sous-espace vectoriel par une application linéaire, caractérisation de l'injectivité par le noyau.
La notion d'espace vectoriel passant mal auprès des élèves, et du fait de la proximité du deuxième concours blanc, seules deux démonstrations sont rajoutées cette semaine. Elle ont été bien traitées en classe et signalées comme étant au programme de colle de cette semaine.
Questions de cours
Toutes les propriétés doivent être démontrées.
Exercices types
- Structure de sous-espace vectoriel sur une partie d'un espace vectoriel de référence (exemple ou contre-exemple).
- Recherche du noyau d'une application linéaire, notamment dans le cas où elle est définie de Rn dans Rp (avec n et p inférieurs ou égaux à 3) par résolution d'un système.
- Caractérisation de l'image d'une application linéaire dans un espace de vecteurs colonnes par des équations cartésiennes.
Semaine 21 du 30 mars au 2 avril 2015
Attention, en fin de semaine, les colles devront être reportées à partir du 13 avril en raison du deuxième concours blanc qui commence jeudi 2 après-midi.
Contenu du cours de la semaine précédente
- Suite du cours sur les espaces vectoriels : application linéaire, définition de l'image et du noyau.
La notion d'espace vectoriel passant mal auprès des élèves, et du fait de la proximité du deuxième concours blanc, seules deux démonstrations sont rajoutées cette semaine. Elle ont été bien traitées en classe et signalées comme étant au programme de colle de cette semaine.
Questions de cours
Toutes les propriétés doivent être démontrées.
Exercices types
- Structure de sous-espace vectoriel sur une partie d'un espace vectoriel de référence (exemple ou contre-exemple).
- Recherche du noyau d'une application linéaire, notamment dans le cas où elle est définie de Rn dans Rp (avec n et p inférieurs ou égaux à 3) par résolution d'un système.
- Calcul d'intégrales et recherche de primitives.
- Étude de fonction dont la variable définit les bornes d'une intégrale (intégrale de x à 2x…
Semaine 20 du 23 au 27 mars 2015
Contenu du cours de la semaine précédente
Questions de cours
Toutes les propriétés doivent être démontrées.
Exercices types
- Structure de sous-espace vectoriel sur une partie d'un espace vectoriel de référence (exemple ou contre-exemple).
- Calcul d'intégrales et recherche de primitives. (Le changement de variable peut nécessiter un peu d'accompagnement.)
- Étude de fonction dont la variable définit les bornes d'une intégrale (intégrale de x à 2x…
- Résolution de système, mise sous forme triangulaire pour voir si un système est de Cramer.
Semaine 19 du 16 au 20 mars 2015
Contenu du cours de la semaine précédente
- Début du cours sur l'intégration sur un segment : définition, premières propriétés, théorème fondamental de l'analyse, intégration par parties et changement de variable.
Questions de cours
Exercices types
- Calcul d'intégrales et recherche de primitives. (Le changement de variable peut nécessiter un peu d'accompagnement.)
- Étude de fonction dont la variable définit les bornes d'une intégrale (intégrale de x à 2x…
- Résolution de système, mise sous forme triangulaire pour voir si un système est de Cramer.
- Recherche de combinaisons sur une famille de vecteurs colonnes pour obtenir le vecteur nul ou un vecteur donné. Détermination d'équations cartésiennes pour un espace vectoriel engendré par une famille de vecteurs. (Le vocabulaire des espaces vectoriels n'a pas encore été fixé).
Semaine 18 du 9 au 13 mars 2015
Contenu du cours de la semaine précédente
- Cours sur les systèmes d'équations linéaires : méthode de résolution par le pivot de Gauss, système échelonné, système de Cramer. Le déterminant n'est pas au programme.
- Cours sur les vecteurs colonnes : opérations, combinaisons linéaires. Le vocabulaire des familles libres, liées ou génératrices n'a pas encore été vu mais les notions ont été approchées à travers des exercices.
Questions de cours
Exercices types
- Résolution de système, mise sous forme triangulaire pour voir si un système est de Cramer.
- Recherche de combinaisons sur une famille de vecteurs colonnes pour obtenir le vecteur nul ou un vecteur donné. Détermination d'équations cartésiennes pour un espace vectoriel engendré par une famille de vecteurs. (Le vocabulaire des espaces vectoriels n'a pas encore été fixé).
- Étude de fonction ou de suite à l'aide de comparaison asymptotique
Attention, la relation de domination (grand O) est hors programme. La notion de développement limité n'a pas encore été abordée, même si plusieurs équivalents élémentaires ont été donnés.
Semaine 17 du 16 au 20 février 2015
Contenu du cours de la semaine précédente
- Cours sur la comparaison asymptotique : relation de prépondérance, comparaison de croissance des fonctions puissances, logarithme et exponentiel, notion d'équivalent.
Questions de cours
Toutes les questions suivantes doivent être démontrées.
Exercices types
Attention, la relation de domination (grand O) est hors programme. La notion de développement limité n'a pas encore été abordée, même si plusieurs équivalents élémentaires ont été donnés.
Semaine 16 du 9 au 13 février 2015
Contenu du cours de la semaine précédente
- Fin du cours sur les polynômes : formule de Taylor, racine, racine multiple, théorème de d'Alembert-Gauss, décomposition.
Questions de cours
Toutes les questions suivantes doivent être démontrées.
Exercices types
Semaine 15 du 2 au 6 février 2015
Contenu du cours de la semaine précédente
- Probabilités sur un ensemble fini : loi de probabilité, évènement, probabilité conditionnelle, indépendance. La notion de variable aléatoire n'a pas encore été abordée.
- Début du cours sur les polynômes : degré, coefficient dominant, opérations arithmétiques élémentaires, division euclidienne, polynôme dérivé.
Questions de cours
Toutes les questions suivantes doivent être démontrées.
Exercices types
Semaine 14 du 26 au 30 janvier 2015
Contenu du cours de la semaine précédente
- Nombres complexes, y compris le calcul algébrique de racines carrées dans C et le calcul de racines n-ièmes à l'aide de la forme exponentielle.
Questions de cours
Toutes les questions suivantes doivent être démontrées.
Exercices types
- Calcul avec des nombres complexes :
résolution d'équation polynomiale à coefficients réels (se ramenant à des équations du second degré ou à un calcul de racine n-ième par changement de variable), utilisation des formules de De Moivre et d'Euler pour transformer des équations trigonométriques.
- Calcul de cardinaux d'ensembles finis (l'expression des probabilités n'a pas encore été explicitement donné).
Semaine 13 du 19 au 23 janvier 2015
Contenu du cours de la semaine précédente
Questions de cours
Toutes les questions suivantes doivent être démontrées.
Exercices types
- Calcul de cardinaux d'ensembles finis (l'expression des probabilités n'a pas encore été explicitement donné).
- Étude de fonction à l'aide des fonctions de référence y compris trigonométriques et réciproques avec calcul de limites, détermination d'éventuelles asymptotes. L'analyse peut faire appel à des dérivées d'ordre supérieur.
- Démonstration d'inégalités par analyse de la différence.
Attention, les comparaisons de croissance n'ont pas encore été vues.
Semaine 12 du 12 au 16 janvier 2015
Contenu du cours de la semaine précédente
- Dérivées d’ordre supérieur et classes de continuité.
- Manipulation des fonctions trigonométriques inverses.
- Début du cours sur le dénombrement : opérations ensemblistes, produit cartésien, ensemble d'applications et ensemble de parties
Questions de cours
Toutes les questions suivantes doivent être démontrées.
Exercices types
- Étude de fonction à l'aide des fonctions de référence y compris trigonométriques et réciproques avec calcul de limites, détermination d'éventuelles asymptotes. L'analyse peut faire appel à des dérivées d'ordre supérieur.
- Démonstration d'inégalités par analyse de la différence.
Attention, les comparaisons de croissance n'ont pas encore été vues.
Semaine 11 du 5 au 9 janvier 2015
Contenu du cours de la semaine précédente
Questions de cours
Toutes les questions suivantes doivent être démontrées.
Exercices types
- Étude de fonction à l'aide des fonctions de référence (sauf trigonométriques inverses) avec calcul de limites, détermination d'éventuelles asymptotes.
Attention, les comparaisons de croissance n'ont pas encore été vues.
Pas de colle les deux dernières semaines de décembre en hypokhâgne B/L pour cause de concours blanc puis de semaine culturelle. Les colles reprendront normalement la première semaine de janvier.
Semaine 10 du 1er au 5 décembre 2014
Contenu du cours de la semaine précédente
- Fin du cours sur la continuité pour les fonctions réelles d'une variable réelle : théorème des valeurs intermédiaires, extension à un intervalle ouvert, théorème de la bijection, réciproque, théorème des bornes.
- Début du cours sur la dérivabilité pour les fonctions réelles d'une variable réelle : définition et exemple en un point et sur un intervalle, formules de calcul, théorème de Rolle, accroissements finis avec inégalités.
Questions de cours
Toutes les questions suivantes doivent être démontrées.
Exercices types
- Calcul des limites d'une fonction aux bornes de son domaine de définition et détermination des éventuelles asymptotes et branches paraboliques, dérivation et étude des variations, tracé de l'allure de la courbe.
- Détermination de la continuité d'une fonction définie par morceaux.
- Détermination de la limite d'une suite définie par une fonction de récurrence continue sur un intervalle stable.
Attention, les fonctions exponentielles, logarithmes et trigonométriques n'ont pas encore été revues en détail.
Semaine 9 du 24 au 28 novembre 2014
Contenu du cours de la semaine précédente
- Fin du cours sur les limites de fonction : limite d'une fonction monotone, limite à gauche et à droite, asymptotes et branches paraboliques.
- Continuité pour les fonctions réelles d'une variable réelle : définition, exemples, stabilité (par addition, multiplication, passage à l'inverse, composition), continuité sur un intervalle, application aux suites définies par récurrence, prolongement par continuité.
Questions de cours
Toutes les questions suivantes doivent être démontrées.
Exercices types
- Calcul des limites d'une fonction aux bornes de son domaine de définition et détermination des éventuelles asymptotes et branches paraboliques, tracé de l'allure de la courbe.
- Détermination de la continuité d'une fonction définie par morceaux.
- Détermination de la limite d'une suite définie par une fonction de récurrence continue sur un intervalle stable.
- Résolution d'équation trigonométriques simples, utilisant éventuellement des changements de variables ou des équations du second degré.
Semaine 8 du 17 au 21 novembre 2014
Contenu du cours de la semaine précédente
- Fin du cours sur les limites de suites : suites adjacentes.
- Limite de fonction : droite réelle continuée, voisinage, définition de la limite, opérations sur les limites, théorèmes de comparaison et d'encadrement.
Questions de cours
Toutes les questions suivantes doivent être démontrées.
Exercices types
- Résolution d'équation trigonométriques simples, utilisant éventuellement des changements de variables ou des équations du second degré.
- Étude de variations de suites définies par terme général ou par une récurrence simple.
- Calcul de limite de suite ou de fonctions à l'aide des résultats du cours.
Semaine 7 du 10 au 14 novembre 2014
Attention, les colles du mardi sont déplacées.
Contenu du cours de la semaine précédente
- Trigonométrie : définition des sinus et cosinus, relation sin2 + cos2 = 1, valeurs remarquables.
- Limite d’une suite réelle : définition de la convergence et des limites infinies, comparaison de limites, unicité de la limite, opérations sur les limites, théorème de la limite pour les suites monotones, théorèmes de comparaison et d'encadrement, limite d'une suite géométrique.
Questions de cours
Toutes les questions suivantes doivent être démontrées.
Exercices types
- Résolution d'équation trigonométriques simples, utilisant éventuellement des changements de variables ou des équations du second degré.
- Étude de variations de suites définies par terme général ou par une récurrence simple.
- Calcul de limite à l'aide des outils vus en cours (ce qui exclut pour l'instant les suites adjacentes et la composée avec des fonctions continues).
- Détermination d'une relation de récurrence pour une suite définie à partir d'une autre, notamment pour étudier une suite arithmético-géométrique ou définie par une fonction de récurrence homographique.
Semaine 6 du 3 au 7 novembre 2014
Contenu du cours de la semaine précédente
Questions de cours
Toutes les questions suivantes doivent être démontrées.
Exercices types
- Étude de variations de suites définies par terme général ou par une récurrence simple.
- Détermination d'une relation de récurrence pour une suite définie à partir d'une autre, notamment pour étudier une suite arithmético-géométrique ou définie par une fonction de récurrence homographique.
- Résolution de système de deux équations linéaires à deux inconnues, éventuellement avec un paramètre littéral, interprétation géométrique comme intersection de droites.
- Étude des variations de fonctions composées de fonctions de référence.
Semaine 5 du 13 au 17 octobre 2014
Contenu du cours de la semaine précédente
Questions de cours
Toutes les questions suivantes doivent être démontrées.
Exercices types
- Résolution de système de deux équations linéaires à deux inconnues, éventuellement avec un paramètre littéral.
- Étude des variations de fonctions composées de fonctions de référence.
- Calcul d'effectifs et fréquence, moyenne et médiane sur des séries numériques discrètes
- Construction d'histogramme
- Calculs avec les taux d'évolution
Semaine 4 du 6 au 10 octobre 2014
Attention, les colles du lundi 6 octobre ne pourront être assurées ce jour-là du fait de la sortie des élèves au Conseil des prudhommes. Elles seront rattrapées dans la semaine ou la semaine suivante.
Contenu du cours de la semaine précédente
Statistique descriptive : variable statistique (nominale, ordinale, quantitative discrète ou continue), effectifs, fréquences, mode, quantiles, indicateurs numériques (moyenne, variance, écart type), représentation graphique (diagramme circulaire, diagramme en bâtons, diagramme en boite, histogramme). Taux d'évolution.
La formule de la variance dans le cas d'une variable quantitative continue a été présentée aux élèves mais n'est pas exigible.
Questions de cours
Toutes les questions suivantes doivent être démontrées.
Exercices types
- Calcul avec la factorielle et les coefficients binomiaux
- Calcul d'effectifs et fréquence, moyenne et médiane sur des séries numériques discrètes
- Construction d'histogramme
- Calculs avec les taux d'évolution
- Résolution d'équations ou d'inéquations.
- Démonstration de formules algébrique ou de sommes
Semaine 3 du 29 septembre au 3 octobre 2014
Contenu du cours de la semaine précédente
Nombres réels : inégalité de Bernoulli, approximation (sans les règles de calcul sur les erreurs relatives), factorielle et coefficients binomiaux, racine carrée et équations du second degré, partie entière, division euclidienne.
Questions de cours
Toutes les questions suivantes doivent être démontrées.
- Inégalité triangulaire
- Formules de la somme des puissances et des nombres triangulaires
- Formule du binôme de Newton
- Expression des coefficients binomiaux avec les factorielles à partir de la relation de récurrence
- Inégalité de Bernoulli
Exercices types
- Calcul avec la factorielle et les coefficients binomiaux
- Résolution d'équations ou d'inéquations.
- Démonstration de formules algébrique ou de sommes (impairs, carrés, cubes, puissances d'exposant impair…)
Semaine 2 du 22 au 26 septembre 2014
Contenu du cours de la semaine précédente
- Nombres réels : majoration, minoration et extremum, structure des ensembles de nombres, puissances (sauf inégalité de Bernoulli). L'arithmétique limitée aux définitions de diviseurs, multiples, nombres premiers et division euclidienne. Les nombres premiers ne sont pas un objet d'étude en soi pour la classe.
- Récurrence simple, grands opérateurs, calcul de sommes, réindexation de somme. La notion de suite (connue des élèves depuis la classe de 1re) n'a pas été retravaillée en tant que telle en hypokhâgne.
Questions de cours
- Identités remarquables et démonstration d'au moins l'une d'entre elles (au choix de l'examinateur)
- Règle des signes et démonstration que tout carré d'un réel est positif
- Inégalité triangulaire
- Formule de la somme pour une progression arithmétique ou géométrique
On prêtera attention au fait que toute variable soit systématiquement introduite par un quantificateur.
Exercices types
- Résolution d'équations ou d'inéquations portant sur des fractions rationnelles à l'aide de factorisations simples, usage des identités remarquables voire équations du second degré.
- Résolution d'équations ou d'inéquations simples faisant intervenir des valeurs absolues.
- Démonstration de formules algébriques diverses (cf exemples sur Wikipedia) utilisant éventuellement les symboles somme ou produit, comme la somme des premiers carrés ou le produit ∏k=2n(1 − 1/k).
- Démonstration par récurrence de formules sur les puissances.
- Résolution d'équations ou d'inéquations portant sur des formules avec radicaux.
Semaine 1 du 15 au 19 septembre 2014
Contenu du cours de la semaine précédente
- Ensembles : construction et parties
- Nombres réels : structure algébrique, relation d'ordre, valeur absolue, intervalles
Questions de cours
- Définition de la structure de corps
- Identités remarquables et démonstration d'au moins l'une d'entre elles (au choix de l'examinateur)
- Règle des signes et démonstration que tout carré d'un réel est positif
On prêtera attention au fait que toute variable soit systématiquement introduite par un quantificateur.
Exercices types
- Résolution d'équations ou d'inéquations portant sur des fractions rationnelles à l'aide de factorisations simples. Les formules de résolution des équations du second degré sont censées être connues des élèves.
- Résolution d'équations ou d'inéquations simples faisant intervenir des valeurs absolues.
- Démonstration de formules algébriques diverses (cf exemples sur Wikipedia) sans utilisation du symbole somme.
- Pour les élèves les plus à l'aise, résolution d'équations ou d'inéquations portant sur des formules avec radicaux.
Archives
Le programme de l'année scolaire 2013-2014 est encore disponible.