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Programme de mathématiques BCPST, première année · semestre 2

a) Notions fondamentales

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84 exercices
Texte officiel du programme
ContenusCapacités et commentaires
Exemples de sous-ensembles de $\mathbb{R}^2$ : demi-plan, disque, pavé.
On pourra illustrer les opérations ensemblistes à cette occasion (union, intersection).
Fonctions de deux variables. Ensemble de définition.
Fonctions partielles.
Surface représentative d’une fonction de deux variables, courbes ou lignes de niveau.
On souligne le lien entre fonctions partielles et certaines sections de cette surface.
⇌ Des illustrations tirées de problèmes de cartographie, thermodynamique ou géologie sont ici pertinentes.
L2 Analyse Fonction de plusieurs variables

Associer une fonction à ses courbes de niveau

On considère les quatre fonctions suivantes :

...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

Calcul de limite en l'origine par coordonnées polaires

Soit la fonction \(g : \mathbb{R}^2 \to \mathbb{R}\) définie par ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

Continuité et dérivées partielles de $f(x,y)=y^2\ln|x|$

On considère la fonction \(f\) définie sur \(\mathbb{R}^2\) par ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

Continuité, lignes de niveau et points critiques de $f(x,y)=x^2 y$

On considère la fonction \(f\) définie sur \(\mathbb{R}^2\) par ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

Courbes de niveau

A chaque fonction définie ci-dessous (1-6), associer ses courbes de niveaux (A-F).

  1. ...
L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

Courbes de niveaux

Déterminer les courbes de niveaux des fonctions suivantes et esquisser rapidement une représentation graphique d’un ensemble de celles-ci.

L1 Analyse Dérivabilité des fonctions réelles solution

Différentiabilité

Soit \(f: \R^2 \to \R,\ (x,y) \mapsto \sqrt[5]{2x^3+y^2}\). On note ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

Domaine de définition

Déterminer le domaine de définition des fonctions suivantes et si possible donner une représentation graphique.

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

Domaine de définition et lignes de niveau

On considère la fonction \(f\) définie par ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

Domaine, courbes de niveau et continuité

On considère la fonction \(f\) définie sur \(\mathbb{R}^2\) par ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

Etude d'un fonction de deux variables

On considère trois fonctions de deux variables \(f\), \(g\) et ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables

Etude d'une fonction

Soit la fonction \(f\) définie sur \(\mathcal{D} \subset \R^2\) par ...

L1 Analyse Dérivabilité des fonctions réelles solution

Etude de points critiques

Soit la fonction \(f\) de deux variables \(x\) et ...

L2 Analyse Topologie

exo7 1741

Représenter graphiquement et déterminer si les ensembles suivants sont des ouverts.

...

L2 Analyse Topologie

exo7 1754

Les sous-ensembles de \(\R^2\) suivants sont-ils ouverts ? Fermés ? Compacts ? ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

exo7 1785

Soit \(f \colon \R^2 \setminus \{(0,0)\} \to \R\) la fonction définie par ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables

exo7 1786

Soit ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

exo7 1787

Déterminer les limites lorsqu’elles existent:

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

exo7 1788

Pour chacune des fonctions \(f\) suivantes, étudier l’existence d’une limite en ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables

exo7 1790

Étudier la continuité de la fonction \(f_1:\R^2\rightarrow\R\) définie par ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables

exo7 1792

Soit \(f:{\Rr}^{2}\rightarrow {\Rr}\) telle que ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

exo7 1803

Soit \(f : \R^{2} \rightarrow \R\), définie par ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables

exo7 1805

Soit \(f\) la fonction définie sur \({\Rr}^{2}\) par :

  • si ...

L3 Calcul différentiel Extremum, extremum lié

exo7 1826

Trouvez les points critiques des fonctions suivantes et déterminez si ce sont des minima locaux, des maxima locaux ou des points selle.

L3 Calcul différentiel Extremum, extremum lié

exo7 1827

Soit \(f:\R^2\rightarrow \R\) la fonction définie par \(f(x,y)=x^3-3x(1+y^2)\). ...

L3 Calcul différentiel Extremum, extremum lié

exo7 1829

Déterminer les extremums de \(f (x, y) = xy (1-x^{2}-y{2})\) sur \([0, 1]^{2}\). ...

L3 Calcul différentiel Extremum, extremum lié

exo7 1830

Soit \(f (x, y) = x^{2} + xy + y^{2}-3x-6y\). Montrer que \(f\) admet au plus un ...

L3 Calcul différentiel Extremum, extremum lié

exo7 1832

Soit \(f (x, y) = (x^{2}-y) (3x^{2}-y)\).

Montrer que \(f\) admet un minim ...

L3 Equation différentielle Equation aux dérivées partielles

exo7 1854

Soient \(U=\{(x,y)\in \R^2,\, x>0\}\) et ...

L3 Equation différentielle Equation aux dérivées partielles

exo7 1856

Déterminer les fonctions \(f\in {\cal C}^1(\R^2,\R)\) vérifiant ...

L2 Analyse Intégration

exo7 1908

Représenter et calculer le volume de ...

L2 Géométrie Géométrie affine dans le plan et dans l'espace

exo7 1965

Montrer que l’intersection de deux parties convexes est convexe. Est-ce vrai pour l’union ?

L2 Géométrie Géométrie affine dans le plan et dans l'espace

exo7 1966

Soient \(C\) et \(C^{\prime }\) deux ensembles convexes d’un espace affine, montr ...

L2 Géométrie Géométrie affine dans le plan et dans l'espace

exo7 1969

Trouver les parties \(C\) convexes de \({\Rr}^{2}\) telles que le complémentaire ...

L3 Calcul différentiel Différentiabilité, calcul de différentielles

exo7 2497

Etudiez la continuité des applications suivantes:

L3 Calcul différentiel Différentiabilité, calcul de différentielles

exo7 2510

Soit \(\alpha >0\). Étudier la différientiabilité à l’origine de l’application ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

exo7 2622

Déterminer, pour chacune des fonctions suivantes, le domaine de définition \(D_f\). Pour chacune des fonctions, ca ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

exo7 2624

Soit \(f:\R^2\rightarrow \R\) la fonction définie par \(f(x,y)=(x^2+y^2)^x\) pour ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables

exo7 2648

On considère la fonction \(f(x,y)=2x^2 + y^2\), \((x,y)\in\R^2\).

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables

exo7 2654

On considère la fonction \[f(x,y)=(1+2\cos^2(\pi x))(1-\exp(-y^2))+\sin(\pi x).\] Son graphe est reproduit dans l ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables

exo7 2655

On consid\`ere les quatre surfaces $\Sigma_1, \Sigma_2, \Sigma_3, \Sigma_4$, d\'efinies par les \'equations suivantes: \begin{eqnarray*} z^2-\exp(2x^2 ...
L2 Analyse Fonction de plusieurs variables

exo7 2684

Soit la fonction \(f\) définie sur \(\R_+^n\) par ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3827

Calculer le minimum sur \(\R^2\) de ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3828

Soit \(\varphi : {\R^n} \to \R\) définie par ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

exo7 4138

Soit \(f(x,y) = \arcsin\left(\frac{1+xy}{\sqrt{(1+x^2)(1+y^2)}}\right)\) et ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables

exo7 4139

Sur quelle partie \(D\) de \(\R^3\) la fonction ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

exo7 4156

Déterminer les fonctions \(f : {\R^{+*}\times \R^{+*}} \to \R\) vérifiant : ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables

exo7 4167

Soit \(f(x,y) = x\ln x - y\ln y\) \((x,y > 0)\).

Pour ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

exo7 4182

On pose pour \((x,y)\in\R^2\) : ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

exo7 4191

Chercher les extrémums des fonctions \(f(x,y)\) suivantes :