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TSI1 › Khôlles

Fil des billets

04 février 2025

Programme des khôlles (du 10 au 14 février)

Bonjour,

Pour cette dernière semaine de colles avant les vacances, je vous propose le programme suivant:

  1. Une question de cours sur les probabilités: indépendance,  formule de Bayes, probabilités totales et formules usuelles (probabilité du contraire, de l'union), ce qui sera l'occasion de revoir un peu de logique et de techniques rudimentaires de raisonnement sur les ensembles. Cette question pourra être suivie d'une application simple.
  2. Un exercice d'algèbre linéaire: même programme que la semaine dernière.
  3. Si tout se passe bien, un second exercice sur les complexes.

Bonne semaine à toutes et tous.

P. Fournié

31 janvier 2025

Programme des khôlles (du 2 au 6 février)

Bonjour à toutes et tous,

Au menu des colles de la semaine prochaine: une question de cours et un exercice d'application en algèbre linéaire et un second exercice nécessitant de mener un raisonnement par récurrence.

En algèbre, nous avons abordé les notions suivantes:

  • espaces vectoriels et les exemples à connaître: R^n, suites, fonctions;
  • sous-espaces vectoriels, caractérisation par la stabilité par combinaisons linéaires, intersection, somme et somme directe;
  • familles libres, génératrices, bases, espaces engendrés;
  • morphismes: iso, endo, auto, noyau et image, caractérisation de l'injectivité, de la surjectivité avec le noyau et l'image.

Pour le moment, nous n'avons pas étudié les matrices, ni les polynômes, ni les notions liées à la dimension. Les exemples doivent donc uniquement concerner R^n, C, les suites ou les fonctions.

Concernant la récurrence, on pourra proposer un exercice portant sur des sommes, des produits, une suite définie par récurrence d'ordre un. On pourra demander à un étudiant de conjecturer puis prouver le sens de variation de telle suite monotone. Idem pour les majorations éventuelles. Pour le moment, les limites, les points fixes, l'étude des suites définies par une récurrence u_{n+1} = f(u_n) n'ont pas été vues formellement.

Bonne semaine à toutes et tous.

P. Fournié

24 janvier 2025

Programme des khôlles (du 27 au 31 janvier)

Bonjour,

Au menu des colles de cette semaine:

  1. une question de cours d'algèbre linéaire:
    • être capable de montrer qu'un ensemble n'est pas un K-e.v. sur des cas simples: la définition formelle et complète d'un e.v. ne sera pas exigée;
    • sous-espaces vectoriels: critère de stabilité par combinaison linéaire, somme, somme directe, sous-espaces supplémentaires;
    • familles de vecteurs: espace engendré, famille libre, génératrice, base.

On demandera par exemple aux étudiants de montrer que tel ou tel ensemble est sous-espace vectoriel de R^2 ou R^3 en le guidant bien, ou bien de décrire la somme de deux s.e.v., ou de montrer que deux s.e.v. sont supplémentaires par le critère d'existence et d'unicité de la décomposition d'un vecteur comme somme de vecteurs de ces deux sous-espaces. Ce sera aussi l'occasion de réviser les notions vues dans l'espace R^n.

  1. un exercice sur la borne supérieure, les suites et la fonction partie entière:
    • déterminer la borne supérieure d'un ensemble.
    • comprendre la définition d'une suite par une récurrence d'ordre un ou deux.
    • déterminer le sens de variation d'une suite définie par récurrence d'ordre un ou explicitement.
    • déterminer si une suite est majorée, minorée, bornée.
    • connaître la définition de partie entière, son sens de variation, ses limites et raisonner sur les inégalités en lien avec cette fonction.

Ce sera surtout l'occasion de remobiliser les notations et les raisonnements sur les ensembles, les études de fonctions, les encadrements et le raisonnement par récurrence. Pour le moment, nous n'avons pas vu les limites, nous n'avons pas non plus abordé les techniques formelles d'études ou de tracés de suites définies par une recurrence u_{n+1} = f(u_n). Nous ferons cela plus tard.

Bonne semaine à toutes et tous.

P. Fournié

17 janvier 2025

Programme des khôlles (du 20 au 24 janvier)

Bonjour à tous,

Voici le programme des colles à venir:

  • en question de cours, restituer l'une des définitions suivantes: borne supérieure, sens de variation, majoration d'une suite, suite bornée, stationnaire, périodique, proposer des exemples.
  • en exercice: famille libre, espace engendré, famille génératrice de vecteurs de R^n, calcul de rang et application des systèmes. On valorisera dans le cas n=2 ou n=3 les approches multiples d'un problème donné. Par exemple, prouver qu'un vecteur est combinaison linéaire de deux autres vecteurs de R^3 par une résolution de système ET un calcul de produit mixte. On pourra utiliser la notation matricielle pour résoudre les systèmes proposés.

Ce chapitre sur R^n est l'occasion d'introduire en douceur l'algèbre linéaire.

Bonne semaine à toutes et tous.

P. Fournié

07 janvier 2025

Programme des khôlles (du 13 au 17 janvier)

Bonjour,

On interrogera la semaine prochaine les étudiants sur les systèmes linéaires:

  • mettre en oeuvre l'algorithme du pivot de Gauss;
  • déterminer le rang d'un système, d'une matrice;
  • exprimer les solutions d'un système, et dans le cas R^2 ou R^3, interpréter ces solutions comme des droites, des plans, des points.

La question de cours portera sur les familles de l'espace R^n: définitions formelles d'une famille libre, liée, de l'espace engendré par une famille.

On pourra proposer un second exercice connexe nécessitant de poser un système: intersection de lieux géométriques, recherche de solutions particulières d'équations différentielles, factorisation de polynômes, décomposition de fractions (guider l'étudiant) pour déterminer une primitive...

Bonne semaine à toutes et à tous.

P. Fournié

18 décembre 2024

Programme des khôlles (du 6 au 10 janvier)

Bonjour,

Au menu des colles de la rentrée, équations différentielles linéaires du premier et du second ordre à coefficients constants. Si l'étudiant est à l'aise et que le contexte le permet, on pourra faire un tour du côté de l'exponentielle complexe.

En question de cours, on proposera l'un des  calculs trigonométriques suivants en exploitant les complexes: linéarisation, développement, factorisation, somme des cos(ka), somme des sin(ka), avec la technique de l'angle moitié.

Bonnes fêtes de fin d'année.

P. Fournié

12 décembre 2024

Programme des khôlles (du 16 au 20 décembre)

Bonjour,

Au menu des colles de cette dernière semaine avant les congés de fin d'année: démonstration par récurrence, primitives, trigonométrie et nombres complexes. Concernant la récurrence, les étudiants doivent savoir refaire les démonstrations suivantes:

  • formule explicite d'une suite arithmétique, géométrique;
  • binôme de Newton;
  • formule des nombres triangulaires.

Concernant les complexes, on pourra reprendre le programme de la semaine dernière auquel on ajoutera linéarisation et développement trigonométrique. Pour la trigonométrie, on pourra proposer des résolutions d'équations et d'inéquations nécessitant éventuellement d'exploiter les techniques de factorisation.

Enfin, au sujet des primitives, les étudiants doivent connaitre les formules usuelles de primitives et les appliquer pour calculer une intégrale.

Bonne semaine à toutes et tous.

P. Fournié

05 décembre 2024

Programme des khôlles (du 9 au 13 décembre)

Bonjour,

Au menu des colles de la semaine prochaine: question de cours ou exercice d'application simple sur les complexes puis un exercice sur la géométrie de l'espace. Pour les complexes:

  • révisions sur les trois formes d'un complexe;
  • résolution des équations z^2 = alpha en cherchant des conditions sur les parties réelles et imaginaires de z (identification partie réelle, imaginaire et module);
  • factorisation dans C des formes trinomiales az^2+bz+c avec a, b et c trois réels ou trois complexes;
  • résolution de z^n = alpha: cas particulier des racines n-ièmes de l'unité et cas plus généraux;
  • mise en correspondance de C et du plan: traduction dans C de problèmes géométriques usuelles. Je rappelle qu'en dehors des projections orthogonales, les transformations du plan ne sont plus au programme.

Concernant la géométrie, on reprend le programme des colles de la semaine dernière auquel on ajoute les équations de sphères, les problèmes d'intersections et de projection.

Bonne semaine à toutes et tous.

P. Fournié

27 novembre 2024

Programme des khôlles (du 2 au 6 décembre)

Bonjour,

Au menu des colles de la semaine prochaine: une question de cours suivi d'un exercice d'application directe sur la géométrie de l'espace puis un exercice portant sur le dénombrement ou les sommes.

Voilà le détail pour la géométrie:

  • plan ou droite définis par leurs vecteurs directeurs et un point, équations paramétriques;
  • définition formelle de la coplanarité, de la colinéarité;
  • définition d'une famille libre, liée, d'une base, d'un repère des coordonnées d'un point, d'un vecteur;
  • produit scalaire: définition, propriétés, formule avec les coordonnées, plan défini par un vecteur normal et un point;
  • produit vectoriel: définition, propriétés, formule avec les coordonnées, interprétation en relation avec le déterminant 2D, l'aire d'un parallélogramme;
  • produit mixte (ou déterminant): définition, propriétés, interprétation comme un volume;
  • système d'équations cartésiennes de droites;

Et pour les sommes et dénombrement.

  • binôme de Newton;
  • somme des q^k, suites géométriques;
  • nombres triangulaires, suites arithmétiques;
  • sommes télescopiques;
  • nombre d'applications, d'injections, coefficient binomiaux, situations variées de dénombrement.

Attention, la récurrence n'est pas au programme de cette semaine. Je n'ai pas non plus abordé formellement les changements d'indice dans les sommes. Pour le moment, on acceptera que les étudiants utilisent les ... pour simplifier des sommes.

Bonne semaine à toutes et tous.

P. Fournié

21 novembre 2024

Programme des khôlles (du 25 au 29 novembre)

Bonjour,

Au menu des colles de la semaine prochaine: une question de cours sur les complexes puis un exercice sur les études de fonctions. Concernant les complexes, voici ce qui a été vu au premier chapitre:

  • opérations élémentaires sur les complexes;
  • calcul de l'inverse d'un complexe, introduction du conjugué et du module;
  • forme trigonométrique: module et argument;
  • équation fonctionnelle de l'argument: il transforme les produits en somme;
  • forme exponentielle.

On pourra demander en question de cours de redémontrer que l'argument transforme les produits en somme, ou bien de calculer des formes trigonométriques ou exponentielle en tirant profit des propriétés du module et de l'argument d'un quotient, d'un produit.

En exercice: une étude de fonction ou bien une résolution d'équation plus ou moins sophistiquée selon l'agilité de l'étudiant. Voici les fonctions usuelles au programme:

  • polynomiales, inverse, racine;
  • trigonométriques et trigonométriques réciproques;
  • exponentielle et logarithme, y compris les résultats sur les croissances comparées;
  • exponentielle base a: a -> a^x et sa réciproque;
  • partie entière.

Bonne semaine à toutes et tous.

P. Fournié

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