Cahier de textes et programme de colle en mathématiques

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Des annales des sujets de mathématiques aux différents concours pour les BL sont disponibles sur le site de l’APML.

Le cours étant essentiellement terminé, les démonstrations de cours sont remplacées par des questions de cours. Chaque élève doit pouvoir citer en début de colle un ou deux énoncés choisis par le colleur.

Du 27 mars au 1er avril 2017

Pour la dernière colle de l’année avant les écrits, les exercices peuvent porter sur tout le programme.

Du 13 au 24 mars 2017

Énoncés à connaitre
Définition du produit matriciel, de deux sous espaces vectoriels en somme directe, supplémentaires, d’un endomorphisme, d’une forme linéaire, du noyau, d’une famille libre, génératrice, d’une base, d’une valeur propre et d’un vecteur propre, d’un sous-espace propre, du spectre, de la diagonalisabilité,
Dimension des espaces vectoriels de référence
Propriétés de caractérisation : de l’injectivité d’une application linéaire, des bases, de l’inversibilité d’une matrice triangulaire, de la diagonalisabilité,
Théorème de la base incomplète, formule de Grassmann, théorème du rang
Programme de colle
Tout exercice d’étude d’un espace vectoriel, d’une matrice ou d’un endomorphisme : justifier la nature d’un espace vectoriel, calculer la dimension d’un espace, étudier le noyau, l’image, le spectre et éventuellement diagonaliser une matrice ou un endomorphisme.

Du 27 février au 3 mars 2017

Du fait du 2e concours blanc, il n’y a pas de colle avant le 13 mars.

Du 30 janvier au 10 février 2017

Énoncés à connaitre
Définition du taux d’accroissement, du nombre dérivé, de la fonction tangente, de suites adjacentes, de l’exponentielle complexe, d’une fonction négligeable par rapport à une autre, d’un équivalent de suite ou de fonction
Domaine, dérivée, variations et limites des fonctions de référence
Développements limités de référence
Théorèmes d’analyse réelle : Rolle, bijection, bornes, valeurs intermédiaires, limite de la dérivée, accroissements finis
Théorèmes sur les limites : limite d’une suite récurrente, théorème d’encardement, théorème de comparaison des limites, limite d’une suite monotone
Inégalités : inégalités des accroissements finis, inégalités de la moyenne, inégalité triangulaire pour la somme et pour l’intégrale
Équation de la tangente, formule de Taylor-Young
Formules d’intégration : relation de Chasles, linéarité, intégration par parties, changement de variables, lien entre primitive et intégrale
Critères de convergence pour les séries et intégrales : comparaison, équivalents, négligeabilité, Riemann, d’Alembert, cas des séries alternées
Programme de colle
Tout exercice d’analyse de fonction réelle d’une variable réelle, suite réelle, série, intégrale.
Travail en classe
ENSAI 2009 : analyse d’une fonction périodique, fonction d’intégrale nulle, suite complexe, inverse généralisée d’une matrice
HEC 2016 : fonction définie par une intégrale impropre, noyau et image des puissances d’un endomorphisme, loi binomiale négative, estimateur pour une loi à densité
Soutien
Travail sur une fonction variable
Devoir surveillé
HEC 2012 : étude de suite récurrente à l’aide de série et équivalents, diagonalisation de l’endomorphisme défini par la multiplication par des matrices diagonalisables à gauche et à droite, somme de variables aléatoires géométriques.

Du 23 au 27 janvier 2017

Énoncés à connaitre
Définition de la probabilité conditionnelle, l’indépendance d’évènements, l’espérance, la variance, la covariance, le coefficient de corrélation linéaire,
Lois de probabilités, espérance et variance des lois de référence
Théorèmes fondamentaux en probabilités : probabilité du complémentaire, de la réunion, formule des probabilités totales, formule de Bayes, formule de König-Huygens, théorème de transfert, théorème central de la limite
Programme de colle
Tout exercice de probabilités et statistiques
Travail en classe
Ecricome 2012 : taux de panne pour une variable discrète ou à densité et étude de fonction
Soutien
Révision des développements limités et équivalents

Du 16 au 20 janvier 2017

Le cours étant essentiellement terminé, les démonstrations de cours seront remplacées par des questions de cours à partir de la semaine prochaine. Cette semaine, il n’y a donc que trois démonstrations à apprendre mais chaque élève doit pouvoir citer en début de colle un ou deux énoncés choisis par le colleur.

Démonstration de cours
Estimateur de la borne supérieure pour une loi uniforme à partir du maximum d’un échantillon
Estimateur de la variance avec une espérance connue
Estimateur de la variance avec une espérance inconnue
Énoncés à connaitre
Définition de la probabilité conditionnelle, l’indépendance d’évènements, l’espérance, la variance, la covariance, le coefficient de corrélation linéaire,
Lois de probabilités, espérance et variance des lois de référence
Théorèmes fondamentaux en probabilités : probabilité du complémentaire, de la réunion, formule des probabilités totales, formule de Bayes, formule de König-Huygens, théorème de transfert, théorème central de la limite
Programme de colle
Tout exercice de probabilités et statistiques
Travail en classe
Ecricome 2010 : problème 2 sur les intégrales généralisées
Soutien
Révision des suites

Du 9 au 13 janvier 2017

Questions de cours
Encadrement de la fréquence observée sur un échantillon
Inégalité de Markov
Inégalité de Bienaymé-Tchebychev
Estimateur de la borne supérieure pour une loi uniforme à partir du maximum d’un échantillon
Estimateur de la variance avec une espérance connue
Estimateur de la variance avec une espérance inconnue
Programme de colle
Exercices sur les intervalles de fluctuation
Exercices sur les estimateurs ponctuels
Cours
Estimation : intervalle de confiance
Soutien
Révision des variables aléatoires

Du 3 au 6 janvier 2017

Questions de cours
Somme de variables de Poisson indépendantes
Somme de variables binomiales indépendantes (la formule de Vandermonde est admise)
Minimum de deux variables géométriques indépendantes
Encadrement de la fréquence observée sur un échantillon
Inégalité de Markov
Inégalité de Bienaymé-Tchebychev
Programme de colle
Exercices sur les intervalles de fluctuation
Cours
Estimation : estimateurs ponctuels

Du 12 au 16 décembre 2016

Questions de cours
Covariance de variables aléatoires admettant une variance
Encadrement pour la corrélation
Variance de la somme de deux variables aléatoires
Somme de variables de Poisson indépendantes
Somme de variables binomiales indépendantes (la formule de Vandermonde est admise)
Minimum de deux variables géométriques indépendantes
Programme de colle
Exercices de covariance : loi conjointe, loi marginale, calcul de covariance ou du coefficient de corrélation linéaire.
Cours
Intervalle de fluctuation
Soutien
Révision du changement de variable

Du 5 au 9 décembre 2016

Questions de cours
Espérance de la loi uniforme
Espérance de la loi exponentielle
Caractère sans mémoire de la loi exponentielle
Covariance de variables aléatoires admettant une variance
Encadrement pour la corrélation
Variance de la somme de deux variables aléatoires
Programme de colle
Exercices sur les variables aléatoires à densité : calcul de probabilité, espérance et variance, détermination de la fonction de répartition d’un maximum ou un minimum de variables indépendantes, ou de l’image d’une variable aléatoire à densité par une fonction
Exercices de covariance : loi conjointe, loi marginale, calcul de covariance ou du coefficient de corrélation linéaire.
Cours
Somme de variables de Poisson indépendantes ou de variables binomiales indépendantes
Révision du rang
Soutien
Révision du rang

Du 28 novembre au 2 décembre 2016

Questions de cours
Intégrale d’une exponentielle
Critère de Riemann pour l’intégrabilité des fonctions puissances
Intégrabilité d’une fonction par encadrement entre deux fonctions intégrables
Espérance de la loi uniforme
Espérance de la loi exponentielle
Caractère sans mémoire de la loi exponentielle
Programme de colle
Exercices de détermination de l’intégrabilité et calcul d’intégrales généralisées
Exercices sur les variables aléatoires à densité : calcul de probabilité, espérance et variance, détermination de la fonction de répartition d’un maximum ou un minimum de variables indépendantes, ou de l’image d’une variable aléatoire à densité par une fonction
Cours
Moments d’une variable aléatoire à densité
Covariance de variables aléatoires discrètes
Soutien
Révision des variables aléatoires.

Du 21 au 25 novembre 2016

Questions de cours
Puissances de matrices semblables
Diagonalisabilité d’une matrice admettant une base de vecteurs propres (la réciproque n’est pas au programme de colles)
Diagonalisabilité d’une matrice carrée admettant autant de vecteurs propres que sa taille
Intégrale d’une exponentielle
Critère de Riemann pour l’intégrabilité des fonctions puissances
Intégrabilité d’une fonction par encadrement entre deux fonctions intégrables
Programme de colle
Exercices de détermination de l’intégrabilité et calcul d’intégrales généralisées
Exercices sur de diagonalisation pour une matrice ou un endomorphisme sur un espace de dimension finie
Éventuellement, recherche de valeurs propres pour des endomorphismes en dimension infinie (pour les élèves les plus à l’aise)
Cours
Variables aléatoires à densité
Soutien
Révision des variables aléatoires.

Du 7 au 10 novembre 2016

Pas de colle en raison du concours blanc. La reprise des cours aura lieu jeudi 17 novembre, la reprise des colles se fera le lundi 21 novembre.

Du 17 octobre au 4 novembre 2016

Questions de cours
Variance de la loi géométrique
Indépendance linéaire des vecteurs propres associés à des valeurs propres distinctes
Lien entre les valeurs propres et les polynômes annulateurs
Puissances de matrices semblables
Diagonalisabilité d’une matrice admettant une base de vecteurs propres (la réciproque n’est pas au programme de colles)
Diagonalisabilité d’une matrice carrée admettant autant de vecteurs propres que sa taille
Programme de colle
Exercices sur de détermination de valeurs propres et espaces propres voire de diagonalisation pour une matrice ou un endomorphisme sur un espace de dimension finie
Éventuellement, recherche de valeurs propres pour des endomorphismes en dimension infinie (pour les élèves les plus à l’aise)
Cours
Intégrale généralisée
Soutien
Révision de l’intégrale.
Devoir
DNS3 pour le 17 novembre

Du 10 au 14 octobre 2016

Questions de cours
Variance de la loi géométrique
Indépendance linéaire des vecteurs propres associés à des valeurs propres distinctes
Lien entre les valeurs propres et les polynômes annulateurs
Convergence et somme de la série géométrique dérivée
Espérance de la loi géométrique
Espérance de la loi de Poisson
Programme de colle
Exercices sur de détermination de valeurs propres pour des matrices uniquement
Exercices sur des variables aléatoires réelles discrètes
Cours
Diagonalisabilité de matrice
Analyse spectrale pour un endomorphisme
Révision de la représentation matricielle
Soutien
Révision de matrices.

Du 3 au 7 octobre 2016

Questions de cours
Série harmonique
Critère de convergence des séries de Riemann
Théorème de comparaison
Formule de Koenig-Huygens
Convergence et somme de la série géométrique dérivée
Espérance de la loi géométrique
Espérance de la loi de Poisson
Programme de colle
Exercices sur des variables aléatoires réelles discrètes
Exercices sur les séries
Cours
Variables aléatoires discrètes : indépendance
Analyse spectrale pour une matrice
Soutien
Révision de matrices.

Du 26 au 30 septembre

Questions de cours
Série harmonique
Critère de convergence des séries de Riemann
Théorème de comparaison
Formule de Koenig-Huygens
Espérance de la loi uniforme discrète
Variance de la loi uniforme sur ⟦1, n
Espérance de la loi binomiale
Programme de colle
Exercices sur des variables aléatoires réelles avec un nombre fini de valeurs
Exercices sur les séries
Cours
Séries numériques : convergence absolue et séries de référence
Variables aléatoires discrètes
Soutien
Révision de dénombrement.

Du 19 au 23 septembre

Questions de cours
Formule de Koenig-Huygens
Espérance de la loi uniforme discrète
Variance de la loi uniforme sur ⟦1, n
Espérance de la loi binomiale
Programme de colle
Exercices sur des variables aléatoires réelles avec un nombre fini de valeurs
Cours
Séries numériques : définition, propriétés, critères de convergence pour les séries à termes positifs
Soutien
Révision de la manipulation de somme et d’intégrale.

Du 12 au 15 septembre

Questions de cours
Formules de développement limité, sommes de référence, formule de Grassmann.
Cours
Loi binomiale et indépendance et suite des exercices.
Soutien
Calcul de développement limité, calcul avec le symbole somme.
Devoir
Devoir surveillé no 1

Du 5 au 8 septembre

Cours
Variables aléatoires sur un univers fini (loi uniforme, loi de Bernoulli, espérance et variance), avec exercices
Soutien
Révision calcul de noyau
Devoir
Distribution du devoir non surveillé no 2 pour le jeudi 22 septembre.

Avant la rentrée

Le devoir non surveillé de transition (DNS1) est à rendre pour .