Informations générales - cursus préparatoires deuxième année (2013-2014)

  • Diaporama de rentrée: ici

Mathématiques - cursus préparatoires deuxième année (2013-2014)

Suggestions de livres:

  • Mathématiques L2, Cours complet avec 700 tests et exercices corrigés, Pearson education.
  • Mathématiques Tout-en-un MP - MP *, Le cours de référence, Dunod.

Site d'exercices:

(Raccourci vers le Semestre de printemps)

Semestre d'automne

Analyse

Les cours d'analyse sont assurés par Sylvie Benzoni benzoni@math.univ-lyon1.fr.

  • 4 septembre 2013: Intégrales généralisées pour les fonctions positives. Intégrales de Bertrand. Fonctions absolument intégrables.
  • 11 septembre 2013: Fonctions absolument intégrables. Intégrales impropres convergentes. Séries numériques: vocabulaire de base.
  • 18 septembre 2013: Séries numériques: propriétés élémentaires; série harmonique; théorèmes de comparaison des séries à termes positifs; règle de d'Alembert; série définissant l'exponentielle; théorème de comparaison série-intégrale.
  • 25 septembre 2013: Séries réelles ou complexes: critère de Cauchy; séries absolument convergentes; théorème des séries alternées; théorème d'Abel. Espaces vectoriels normés: définition d'une norme, exemples connus dans R, R2, C.
  • 2 octobre 2013: Espaces vectoriels normés: l'autre inégalité triangulaire; distances; parties bornées; boules, sphères; parties convexes; exemples de normes sur Rd, Cd, et en dimension infinie.
  • 9 octobre 2013: Espaces vectoriels normés: normes équivalentes, exemples, normes produit; suites dans les espaces vectoriels normés (suites bornées, convergentes, limites, suites de Cauchy).
  • 15 octobre 2013: Espaces vectoriels normés: séries convergentes, normalement convergentes; théorème de Bolzano-Weierstrass; notions de topologie (voisinages, points intérieurs, ouverts, fermés).
  • 23 octobre 2013: Espaces vectoriels normés: fonctions entre espaces vectoriels normés; applications linéaires continues; compacité.
  • 6 novembre 2013: Espaces vectoriels normés: démonstrations en dimension finie (équivalence des normes, continuité des applications linéaires, thm de Bolzano-Weierstrass). Fonctions vectorielles de plusieurs variables: applications partielles; continuité; dérivées partielles, matrice jacobienne.
  • 13 novembre 2013: Fonctions vectorielles de plusieurs variables: gradient, divergence, rotationnel; dérivées directionnelles; fonctions différentiables, différentielles.
  • 20 novembre 2013: Fonctions vectorielles de plusieurs variables: exemples d'applications partielles, de dérivées partielles, de dérivées directionnelles, de différentielles; différentiation de fonctions composées, application aux coordonnées polaires.
  • 27 novembre 2013: Fonctions vectorielles de plusieurs variables: différentielle des formes bilinéaires et des formes quadratiques; intégration des fonctions à valeurs vectorielles; théorème des accroissements finis; fonctions de classe C1.
  • 4 décembre 2013: Fonctions vectorielles de plusieurs variables: difféomorphismes, théorème d'inversion locale/globale; théorème du point fixe de Picard.
  • 11 décembre 2013: Fonctions vectorielles de plusieurs variables: théorème des fonctions implicites; formules de Taylor.
  • 18 décembre 2013: Fonctions vectorielles de plusieurs variables: minimisation sur un ouvert, minimisation sous contrainte et théorème du multiplicateur de Lagrange.
Fiches de cours
Vidéos en lien avec le cours
Exercices
Contrôle final

Les TD d'analyse ont lieu en principe le vendredi matin et sont assurés par:

Fiches de TD

Attention, les notions d'adhérence, de frontière et d'image réciproque d'un ouvert/fermé par une fonction continue ont été enlevées car hors programme.

Avancement :

Groupe P5 (au 02/12/13):

Fiche 1 (légèrement modifiée TD1) : tous les exercices sauf le 12.

Fiche 2 terminée.

Fiche 3 sauf l'exercice 7.

Fiche 4 sauf le dernier exercice.

Fiche 5 : exercices 1 à 11, et question 1 du 12.

Groupe P6 (au 03/12/13):

Fiches 1 et 2 terminées.

Fiche 3 : Tout sauf exercices 7 et 12 à 15.

Fiche 4 : Tout sauf exercices 1, 4, 5.

Fiche 5 : Exercices 1 à 8.

Groupe P7 (au 06/12/13):

Fiche 1 Terminée.

Fiche 2 : Terminée

Fiche 3 : Terminée

Fiche 4 : exercices 1, 2, 5 et 6

Fiche 5 : exercices 1 à 8 et 10 à 13

Groupe P8 (au 22/11/13):

Fiche 1,2 (sauf exos 14 et 15) terminée.

Fiche 3 : fiche terminée, excepté n°14 et n°16.

Fiche 4 : exos 4 et 6

Fiche 5 : exos 1 à 13 et 15.

Fiche 6 : exos 1 et 2.

Algèbre

Les cours d'algèbre sont assurés par Alexei Reyman reyman@math.univ-lyon1.fr.

  • 6 septembre 2013: Révision des bases d'algèbre linéaire
  • 9 septembre : Déterminants, voir la fiche Déterminants 1Fiche Déterminants 1
  • 16 septembre: Déterminants 2, voir la fiche Déterminants 2
  • 23 septembre: Déterminants: calculs, remarques finales - voir fiche Déterminants 2 complètée. Méthode du pivot: systèmes d'équations linéaires, rang d'une matrice ou d'une famille de vecteurs, base du sous-espace engendré, base de ker (f), Im (f), etc.Méthode du pivot
  • 30 septembre: Calcul de la matrice inverse. Réduction des endomorphismes: diagonalisation, vecteurs propres, polynome caractéristique.
  • 7 octobre: Diagonalisation en dimension 2. Diagonalisation dans R. Projecteurs. Matrices bloc-triangulaires. Trigonalisation. Voir la fiche Réduction 1
  • 14 octobre: Applications de la trigonalisation. Endomorphismes nilpotents. Sous-espaces stables, espaces propres, diagonalisation. Digression sur les polynômes. Voir fiche Réduction 2Polynômes
  • 21 octobre: Sommes directes, projecteurs. Polynômes d'un endomorphisme, polynômes annulateurs. Lemme des noyaux, critère de diagonalisabilité. Voit fiche Réduction 3
  • 4 novembre Corollaires du lemme des noyaux. Théorème de Cayley-Hamilton. Sous-espaces caractéristiques, décomposition de Dunford.

Polynôme minimal (début). Voir fiche Réduction 4

  • 18 novembre Polynôme minimal (fin) -fiche Réduction 4. Equations différentielles linéaires aux coefficients constants: propriétés générales, solution dans les sous-espaces caractéristiques, existence et unicité. Voir fiche “Equations différentirelles” de 25 novembre.
  • 25 novembre Equations différentielles (suite). Exponentielle matricielle. Voir fiche Equations différentielles
  • 2 décembre Equations non homogènes: formule de Duhamel. Equations scalaires d'ordre n. Suites définies par une récurrence linéaire.
  • 9 décembre Equations scalaires non-homogènes. Suites définie par une récurrence linéaire. Introduction aux groupes. Voir fiches Equations différentielles 2Suites
  • 16 décembre Groupes (introduction élémentaire). Voir ficheGroupes

Les TD d'algèbre ont lieu en principe le mercredi matin et sont assurés par:

Fiches de TD

Avancement commun aux 4 groupes (au 15/12/13) :

  • Fiche 1 : exercices 1 à 10, 12, 14, 16, 18, 21.
  • Fiche 2 : tous sauf 3, 13 et 18.
  • Fiche 3 : tous sauf 2.
  • Fiche 4 : tous sauf 15 et 17.
  • Fiche 5 : exercice 1.

Devoirs

Dates prévisionnelles

  1. lundi 23 septembre :
  2. lundi 14 octobre :
  3. lundi 4 novembre :
  4. lundi 25 novembre :
  5. lundi 16 décembre.

Semestre de printemps

Analyse

Les cours d'analyse sont assurés par Sylvie Benzoni benzoni@math.univ-lyon1.fr.

  • 22 janvier 2014: Suites de fonctions: convergence simple, convergence uniforme, exemples.
  • 29 janvier 2014: Suites de fonctions: critère de Cauchy uniforme; théorèmes de convergence sous le signe d'intégration et pour les suites de fonctions dérivées.
  • 5 février 2014: Séries de fonctions: convergence simple, convergence uniforme, convergence absolue uniforme, convergence normale; critère de Cauchy uniforme; théorème des séries alternées, transformation d'Abel sur un exemple (laissé en exercice).
  • 12 février 2014: Séries de fonctions: passages à la limite sous le signe ∑; interversion ∑ et ∫; dérivation sous le signe ∑; exemples; exercice sur la transformation d'Abel. Séries entières: définition et premiers exemples.
  • 19 février 2014: pas de cours d'analyse (deux cours d'algèbre)
  • 26 février 2014 (deux cours d'analyse): Séries entières: rayon de convergence, règles de d'Alembert et de Cauchy, exemples; somme et du produit de deux séries entières; ; continuité de la somme d'une série entière; dérivation de la somme d'une série entière; intégration de la somme d'une série entière; premiers exemples de développements en série entière (1/(1-x)^n, ln(1+x)), exponentielle complexe, cos, sin, ch, sh.
  • 12 mars 2014: Séries entières: fonctions trigonométriques et hyperboliques; fonctions développables en série entière, exemples usuels (fonctions arcsin, arctan, argsh, argth). Séries de Fourier: fonctions périodiques continues par morceaux, propriétés de base, produit scalaire.
  • 26 mars 2014 (deux cours d'analyse): Séries de Fourier: séries trigonométriques, coefficients de Fourier, série de Fourier, inégalité de Bessel, lemme de Riemann-Lebesgue, théorème de Dirichlet, théorème de convergence normale, théorème de convergence en moyenne quadratique.
  • 9 avril 2014: Intégrales à paramètre: théorèmes de continuité et de dérivabilité pour les intégrales «ordinaires», exemples et applications; cas de bornes variables.
  • 16 avril 2014 (deux cours d'analyse) Intégrales à paramètre: théorème de continuité des intégrales à paramètre de fonctions absolument intégrables dominées par une fonction positive intégrable; passages à la limite sous le signe ∫; théorème de dérivation sous le signe ∫; exemples avec les transformations de Fourier et de Laplace, fonction Γ. Intégrales doubles: sur [a,b]x[c,d] (théorème de Fubini), sur des «domaines élémentaires», sur des «compacts simples»; formule de changement de variables (admise), application aux coordonnées polaires.
  • 23 avril 2014: Équations différentielles: rappels sur les équations du 1er ordre; équations linéaires du second ordre; systèmes linéaires avec terme source.
  • 7 mai 2014: Transformées de Laplace (propriétés générales et exemples). Application à la résolution des systèmes d'équations différentielles.
Fiches de cours

Les TD d'analyse sont assurés par:

  • Gaëlle Dejou (groupe P5) vendredi 14h-17h15
  • Blanche Buet (groupe P6) vendredi 14h-17h15
  • Simon Masnou (groupe P7) vendredi 14h-17h15
  • Theresia Eisenkoelbl (groupe P8) jeudi 14h-17h15
Fiches de TD

Avancement :

Groupe P5 (au 18/04/14):

Fiche 1 : tous les exercices sauf le 4, 6 et 13.

Fiche 2 : tous les exercices sauf le 11.

Fiche 3 : exercices 1 à 4.

Fiche 4 : tous les exercices.

Fiche 5 : exercices 1 à 10, 12, 13, 16 à 19.

Fiche 6 : exercices 1 à 8, 11, 13 et 14.

Fiche 7 : exercices 1 à 7, début du 8.

Groupe P6 (au 14/05/14)

Fiche 1 : exercices 1 à 7 et 10.

Fiche 2 : exercices 1 à 9.

Fiche 3 : exercices 1 et 3 à 5.

Fiche 4 : exercices 1 à 7.

Fiche 5 : exercices 1 à 7, 12 et 15.

Fiche 6 : exercices 1 à 9.

Fiche 7 : exercices 1, 2, 5, 7 et 8.

Fiche 8 : exercices 1, 2 et 6.

Groupe P7 (au 16/5/14)

Fiche 1 : tous les exercices sauf les 8, 11 (c et d) et 13

Fiche 2 : tous les exercices sauf 10

Fiche 3 : tous les exercices (en utilisant la nouvelle version de l'exercice 2 mais seulement vn)

Fiche 4 : tous les exercices sauf le 10

Fiche 5 : exercices 1 à 10, 12, 13, 16, 18

Fiche 6 : exercices 1 à 7(1), 13, 14

Fiche 7 : 1 à 7

Fiche “Intégrales doubles” : 1, 3, 4, 5, 6, 7

Fiche 8 : 1, 2(1), 3, 5, 6, 7

Groupe P8 (au 17/04/14)

Fiche 1 : tous les exercices sauf le 8, 11 et 13.

Fiche 2 : tous les exercices sauf le 9 et 11.

Fiche 3 : tous les exercices sauf le 2.

Fiche 4 : tous les exercices.

Fiche 5 : exercices 1 à 13 et 15.

Fiche 6 : exercices 1 à 10.

Fiche 7 : exercices 1, 2, 4, 5, 6 et 8 (partiel).

Algèbre

Les cours d'algèbre sont assurés par Itaï Ben Yaacov.

  • 22 janvier 2014: Formes bilinéaires et formes quadratiques. Formes bilinéaires symétriques et antisymétriques Formule de polarisation. Matrices, changement de base. Noyau, équivalence, rang, vecteurs orthogonaux.
  • 29 janvier 2014: Formes bilinéaires et formes quadratiques (suite). Réduction en carrés. Classification des formes quadratiques sur C. Théorème de Sylvester, signature, classification des formes quadratiques sur R.
  • 5 février 2014: Formes quadratiques positives et définie positives. Produit scalaire. Inégalité de Cauchy Schwartz (+ le cas d'égalité). Familles orthogonales et orthonormées. Coordonnées dans une base orthonormée / orthogonale. Gram-Schmidt.
  • 12 février 2014: Projection orthogonale et ses propriétés. Inégalité de Bessel, identité de Bessel-Parseval.
  • 19 février 2014: (double séance) L'endomorphisme adjoint : définition, existence, unicité, propriétés. Matrice dans une base orthonormée. Endomorphismes auto-adjoints, orthogonaux. Le groupe orthogonal (de matrices, d'endomorphismes). Propriétés équivalentes : orthogonal, isométrique, transforme une (toutes) base o.n. en telle. Théorème spectral pour les endomorphismes auto-adjoints/matrices symétriques. Racine d'un endomorphisme positif. Décomposition polaire (d'un endomorphisme inversible). Définition de symétrie/réflexion.
  • 12 mars 2014: Symétries, réflexions. Décomposition d'un endomorphisme orthogonal en produit de réflexions. Matrices orthogonales en dimension 1,2. Réduction d'un endomorphisme orthogonal en blocs de rotations, 1, -1.
  • 19 mars 2014: (double séance) Formes hermitiennes, formes hermitiennes quadratiques, polarisation, bases orthogonales, théorème d'inertie de Sylvester, classification. Produit scalaire hermitien, Cauchy-Schwartz. Bases orthonormées, coordonnées dans une base orthonormée, projection orthogonale. Bessel, Bessel-Parseval. Début des endomorphismes adjoints.
  • 2 avril 2014: (double séance) L'endomorphisme adjoint. Endomorphismes auto-adjoints (hermitiens), anti-hermitiens, unitaires, normaux. Unitaire = isométrie. Diagonalisation des auto-adjoints. Diagonalisation simultanée d'auto-adjoint qui commutent. Théorème spectral (diagonalisation, décomposition spectrale) pour les endomorphismes normaux. Endomorphismes positifs, racine carrée positive, décomposition polaire d'un endomorphisme inversible. Espaces affines. Translations, barycentres, repères affines.
  • 7 avril 2014: Sous espaces affines. Sous espaces engendrés, position relative de deux sous espaces. Applications affines.
Résumé du cours (10 avril)

Les TD d'algèbre sont assurés par:

  • Gaëlle Dejou (groupe P5) jeudi 9h45-13h
  • Rouchdi Bahloul (groupe P6) jeudi 9h45-13h
  • Pierre Lavaurs (groupe P7) jeudi 9h45-13h
  • Xavier Roblot (groupe P8) lundi 9h45-13h
Fiches de travaux dirigés

Avancement :

Groupe P5 (au 18/04/14):

Fiche 1 : exercices 1 à 7, 10à 12 et 15 à 17.

Fiche 2 : tous les exercices.

Fiche 3 : exercices 1 à 9 et 11.

Fiche 4 : exercices 1 à 17, 19 et 21.

Fiche 5 : exercices 1 à 4, 6 à 8.

Fiche 6 : exercices 1 à 4, 7 à 11 (sauf la dernière question) et 16.

Groupe P6 (au 17/04/14) : Fiche 1 : ex. 1 à 6; 8, 10, 11, 14, 15, 17, 18 – Fiche 2 : tous les exercices – Fiche 3 : ex. 1-9, 10 – Fiche 4 : ex. 1-21 (sauf les 15 et 20) – Fiche 5 : ex. 1, 3-5, 7, 8 – Fiche 6 : ex. 1, 3-5, 7-10
Groupe P7 (au 15/05/14, on a terminé):

Fiche 1 : exercices 1 à 6, 10 à 13, 15 à 18 et 20

Fiche 2 : exercices 1 à 4 et 7 à 12 - j'ai en outre passé du temps à des trucs simples du genre “voici une matrice, écrivez q”, “voici q, écrivez b”, “voici q, écrivez sa matrice” et traité un exercice du même esprit que le 9 mais présenté un peu différemment.

Fiche 3 : exercices 1 à 6, 8, 9 et 11 (les premiers de la liste incluent pas mal de questions de cours, et il est exigé des étudiants qu'ils en connaissent les réponses sans hésitation - notamment le 1.1, le sens direct du 2.1, le 3, le 5.1).

Fiche 4 : tout sauf les 8, 9 et 19.

Fiche 5 : tout sauf les 5 et 9.

Fiche 6 : exercices 1 9, 10 à 13, 14 1), 15, 17 et 19.

Fiche 7 : exercices 1, 3, 4, 5 et 7.

Groupe P8 (au 19/05/14):

Fiche 1 : exercices 1, 2, 3, 7, 9, 10, 11, 12, 14, 15, 17

Fiche 2 : exercices 1, 2, 5, 6, 7, 8, 11, 12

Fiche 3 : exercices 1, 2, 3, 4, 5, 9, 13

Fiche 4 : exercices 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 11, 12, 13, 14, 16, 19, 20, 21, 22

Fiche 5 : exercices 1, 3, 4, 6, 7, 8

Fiche 6 : exercices 1, 2 (partiellement), 3, 4, 5, 7, 8, 11, 13

Fiche 7 : exercices 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7

Devoirs

Dates prévisionnelles

  1. mardi 11 février :
  2. mardi 11 mars :
  3. mardi 8 avril :
  4. mardi 22 avril :
  5. Exceptionnellement séparé en deux parties :
    • mardi 13 mai : uniquement le devoir 5 des CCP (16h15 - 17h45)
    • mardi 27 mai : uniquement le devoir 5 commun à tous les étudiants (16h15 - 17h45)

Dates prévisionnelles des devoirs de thermo pour les CCP :

  1. mardi 18 mars
  2. mardi 6 mai

CCF

  • programme: suites et séries de fonctions, séries entières, séries de Fourier, intégrales à paramètre (y compris intégrales généralisées à paramètre).
  • sujets des années précédentes: 2012, 2013.
 
 
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