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Mathématiques en cursus préparatoires première année - 2019-2020

Fondements des Mathématiques II

Contrôle des connaissances

Colles : 40% (la moyennes des six meilleures notes y compris la note WIMS/QCM)

DS : 30% (la moyenne des trois meilleures notes ; pour les P1, la note d'une DS est la moyenne du DS commun et du DS spécifique la semaine suivante)

Contrôle final (commun à tous les parcours) : 30%

Colles

Lundi 17h30 ou 18h30 Mardi 17h30 ou 18h30

Programme de colle : Tout, sans distinction entre analyse et algèbre, jusqu'aux cours et travaux dirigés de la semaine précédente. Il y aura des questions de cours et des exercices. Les démonstrations du cours sont exigibles.

Début des colles : la semaine du 27 janvier.

Colloscope

Cours

Enseignant : Christian Mercat (mél, web)

Le contenu :

Le polycopié

Livre recommandé : Cours de Mathématiques (A Soyeur, E. Capaces, E. Vieillard-Baron) Le cours de Stéphane Attal

Interactivité : Livret geogebra Classe WIMS (identifiant UCBL puis, pour l'inscription à la classe: wims) l'utilisation de WIMS sera comptée, ainsi que les réponses aux QCM en amphi comme une note de colle. Wooclap FDM2UCBL Envoyez @FDM2UCBL au 06 44 60 96 62 puis vos réponses aux questions affichées.

Le cours sera divisé en deux parties en parallèle : Algèbre (normalement le lundi après-midi) et analyse (normalement le jeudi après-midi).

Algèbre

Le gros point du cours est l'algèbre linéaire, en particulier les matrices, intervenant par exemple en théorie des graphes, comme matrice de transition d'un processus de Markov, dans l'analyse de sondages par analyse en composantes principales, dans le calcul de la renommée d'un site internet (GoogleRank), ou bien, en lien avec l'analyse, les solutions d'équations différentielles ou leur analogue discret, les suites récurrentes.

Analyse

Si toute fonction dérivable peut être vue comme une droite en première approximation, dont la pente est la dérivée de la fonction, en allant plus loin on peut, sous certaines conditions, la remplacer par des polynômes de degrés de plus en plus élevés. Cette dépendance entre les valeurs de la fonction et ses dérivées successives peut être comprise d'une manière dynamique, évolutive, ce sont les équations différentielles. L'intégration sera un outil très utile dans ce cadre.

Avancement du cours

  • Jeudi 16/1: Algèbre système, matrice, application linéaire définie par l'image des vecteurs de la base canonique, rangés en colonne dans une matrice, multiplication par un scalaire, combinaison linéaire, matrice nulle, produit scalaire entre deux vecteurs, image d'un vecteur par une application linéaire comme produit d'une matrice colonne par la matrice, produit de matrices, matrices carrées, matrice identité, puissances, exemples.
  • Vendredi 17/1: Analyse comparaisons, o, O, ~, ∀ε ∃δ vs ε(x) dans la démonstration des propriétés (linéarité, transitivité, multiplicativité), théorème de Rolle, théorème des accroissements finis.
  • Lundi 20/1: Algèbre opérations élémentaires sur un système, représentation matricielle par multiplication à gauche et opérations sur les lignes; transposée, opérations sur les colonnes et multiplication à droite; noyau et image d'une matrice, opérations sur les lignes préservent le noyau, opérations sur les colonnes l'image; matrice échelonnée, échelonnée réduite; équivalence en ligne, en colonne; méthode du pivot de Gauß, démonstration, exemple.
  • Jeudi 23/1: Analyse Théorème de Taylor-Young (démonstration par récurrence sur le degré exigible en colle). Démonstration des théorèmes de Taylor-Lagrange et Taylor avec reste intégral, définition des développements limités, unicité de la partie régulière en un point et à un ordre donné, propriétés de linéarité et de produit (pas encore la composée).
  • Lundi 27/1: Algèbre
  • Jeudi 30/1: Analyse
  • Lundi 3/2: Algèbre
  • Jeudi 6/2: Analyse? (Pierre-Damien Thizy)
  • Lundi 10/2: Algèbre
  • Jeudi 13/2: Analyse
  • Lundi 17/2: Algèbre
  • Jeudi 20/2: Analyse
  • Lundi 24/2: Algèbre
  • Jeudi 27/2: Analyse
  • Lundi 9/3: Algèbre
  • Jeudi 12/3: Analyse
  • Lundi 16/3: Algèbre? (Louis Dupaigne)
  • Jeudi 19/3: Analyse
  • Lundi 23/3: Algèbre
  • Jeudi 26/3: Analyse
  • Lundi 30/3: Algèbre
  • Jeudi 2/4: Analyse
  • Lundi 6/4: Algèbre
  • Jeudi 9/4: Analyse
  • Jeudi 16/4: Analyse? (François Lê)
  • Lundi 20/4: Algèbre
  • Jeudi 23/4: Analyse
  • Lundi 4/5: Algèbre?
  • Jeudi 7/5: Analyse?

Travaux dirigés

Les exercices avec des (*) doivent être tentés à la maison et traités en TD.

Feuilles d'exercices :

Avancement des TD

Groupe P1 - François LÊ lundi 9h45-13h + mercredi 9h45-13h.

  • 20/01 : feuille 1, exercices 1-6, 7 et 8 à préparer.
  • mercredi 22/1
  • lundi 27/1
  • mercredi 29/1
  • lundi 3/2
  • mercredi 5/2 Pierre Lavaurs

Groupe P2 - Louis DUPAIGNE lundi 9h45-13h + mercredi 9h45-13h.

  • lundi 20/1 feuille 1 ex 1, 3, 4, 5, 6, 10.1
  • mercredi 22/1
  • lundi 27/1
  • mercredi 29/1
  • lundi 3/2
  • mercredi 5/2 Christian Mercat
  • lundi 24/2 Thomas Strobl

Groupe P3 - Xinxin CHEN lundi 9h45-13h + mercredi 9h45-13h.

  • lundi 20/1 : feuille 1, exercices 1, 2, 4, 5, 10
  • mercredi 22/1
  • lundi 27/1
  • mercredi 29/1
  • lundi 3/2
  • mercredi 5/2 exceptionnellement mardi 4/2 14h-17h15!!

Groupe P4 - Pierre-Damien THIZY mercredi 9h45-13h + vendredi 14h-17h15.

  • vendredi 17/1 : feuille 1, exercices 1-6, 10(1).
  • mercredi 22/1
  • vendredi 24/1
  • mercredi 29/1
  • vendredi 31/1
  • mercredi 5/2 exceptionnellement jeudi 6/2 9h45-13h!!

Devoirs surveillés

Chaque DS porte sur l'intégralité du cours, algèbre et analyse, depuis le début du semestre, avec un accent sur les trois semaines précédentes.

Les mercredis 5/2, 26/2, 25/3, 22/4 de 16h15 à 17h45 (plus tiers-temps).

  • Mercredi 5/2 (François Lê, Pierre Lavaurs et Christian Mercat)
  • Mercredi 26/2 (Louis Dupaigne et Pierre-Damien Thizy) de 16h15 à 17h45
  • Mercredi 25/3 (Xinxin Chen et Louis Dupaigne) de 16h15 à 17h45
  • Mercredi 22/4 (Pierre-Damien Thizy et François Lê) de 16h15 à 17h45

La note finale de la partie DS sera la moyenne des 3 meilleures notes et compte pour 30% de la note finale.

Le groupe P1 aura de surcroit des DS les mercredis 12/2, 11/3, 8/4 et 6/5, de 16h15 à 17h45 (plus tiers-temps).

  • Mercredi 12/2 de 16h15 à 17h45
  • Mercredi 11/3 de 16h15 à 17h45
  • Mercredi 8/4 de 16h15 à 17h45
  • Mercredi 6/5 de 16h15 à 17h45

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