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Programme de mathématiques PC

c) Gradient

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99 exercices
Texte officiel du programme
ContenusCapacités et commentaires
Dans $\mathbb{R}^p$ muni de sa structure euclidienne canonique, gradient d’une fonction de classe $\mathscr{C}^1$.
Le gradient est défini par ses coordonnées.
Notation $\nabla f(a)$.
Pour $h\in\mathbb{R}^p$, relation $\mathrm{d}f(a)\cdot h=\langle\nabla f(a),h\rangle$.
Interprétation géométrique du gradient : si $\nabla f(a)\neq0$, il est colinéaire au vecteur unitaire selon lequel la dérivée de $f$ en $a$ est maximale, et de même sens.
L3 Analyse de données Apprentissage automatique solution

Ajuster une droite en pénalisant sa pente

On veut ajuster le modèle \(\widehat y=ax+b\) aux deux observations \((0,0)\) et ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

Continuité, dérivées partielles, classe $C^1$ et différentiabilité

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

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

Différentiabilité en un point

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

L3 Analyse de données Réseaux de neurones solution

Effet du taux d'apprentissage sur la descente de gradient

On se place dans la situation suivante : \(w = 3\), gradient \(= 4\).

L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 1285

Étudier la fonction : \[h:x\rightarrow \int_{x}^{x^{2}}\frac{dt}{\log t}.\] Domaine de définition, continuité et ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables

exo7 1802

Soit ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables

exo7 1812

Soit \(f:\R^2 \to \R\), ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables

exo7 1813

Soit \(f:\R^2 \to \R\), ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables

exo7 1814

Etudier la différentiabilité et la continuité des dérivées partielles de la fonction \(f:\R^2 \to \R\), ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables

exo7 1815

Etudier la différentiabilité en \((0,0)\) des fonctions définies par

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables

exo7 1820

Calculer les différentielles des fonctions suivantes en un point arbitraire du domaine de définition :

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables

exo7 1821

Calculer \(df\, (1,1)\), si \(f(x,y)=\frac{x}{y^2}\).

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables

exo7 1822

Calculer la dérivée de la fonction \(F(x,y,z)=\ln \left( e^x+e^y+e^z\right)\) à l’origine dans une direction form ...

L3 Calcul différentiel Extremum, extremum lié

exo7 1844

On pose \(\Omega=\R^2\setminus \{(0,0)\}\).

Soit \(f:\R^2\rightarrow\R\) l ...

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 1857

Soient \(f:\R^n \to \R\) et \(g:\R^n \to \R\) deux fonctions différentiables. En ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables

exo7 1862

Soit \(f:{\Rr}^{2}\rightarrow {\Rr}\) une application \(C^{1 }\) sur un ouvert co ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables

exo7 1863

Soit \(f:\R^n\to \R\) une application différentiable. Montrez que si ...

L2 Géométrie Analyse vectorielle

exo7 2079

Soit \(U = \left\{ (x, y, z) \in \Rr^3 / z>0\right\}\) et ...

L2 Géométrie Analyse vectorielle

exo7 2482

Calculer \[\oint_\Gamma (2xy^2+\sin z)\,dx + 2x^2y\,dy + x\cos z \,dz\] le long de la courbe ...

L2 Géométrie Analyse vectorielle

exo7 2486

Déduire de la formule générale de Stokes la formule de Green en deux dimensions : si \(\Omega\subset \R^2\) de bor ...

L2 Géométrie Analyse vectorielle

exo7 2490

Soit \(C\) une courbe fermée du plan enclosant une aire \(S\), et ...

L2 Géométrie Analyse vectorielle

exo7 2493

Soit \({\bf U} = (x/r^3, y/r^3, z/r^3)\) ; calculer directement ...

L3 Calcul différentiel Différentiabilité, calcul de différentielles solution

exo7 2505

Soit \(g:{\Rr}\to{\Rr}\) une application de classe \(C^2\) et ...

L3 Calcul différentiel Différentiabilité, calcul de différentielles solution

exo7 2507

Soit \(f\) une application différentiable de \(\Rr^2\) dans lui-même, propre (i.e ...

L3 Calcul différentiel Différentiabilité, calcul de différentielles

exo7 2510

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

L3 Calcul différentiel Différentiabilité, calcul de différentielles

exo7 2511

Soit \(f:\Rr ^2 \to \Rr\) définie par ...

L3 Calcul différentiel Différentiabilité, calcul de différentielles

exo7 2513

Soit \({\cal F}\) l’algèbre des matrices carrés \(p\times p\) munie d’une norme. ...

L3 Calcul différentiel Différentiabilité, calcul de différentielles

exo7 2514

Que peut-on dire de la différentiabilité de l’application \(f:\Rr^2 \to \Rr\) définie par ...

L3 Calcul différentiel Différentiabilité, calcul de différentielles

exo7 2516

Dans un espace normé \(({\cal F} , N)\), on considére l’application ...

L3 Calcul différentiel Différentiabilité, calcul de différentielles

exo7 2522

Soit \(f\) une application différentiable de \(]a,b[\subset\Rr\) dans ...

L3 Calcul différentiel Différentiabilité, calcul de différentielles solution

exo7 2526

Soit \(\Omega\) un ouvert convexe de \(\Rr^n\) et ...

L3 Equation différentielle Solution maximale

exo7 2562

On considère l’équation \(xx''=(x')^2+1\) sur \(\mathbb{R}\).

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

exo7 2625

Soit \(f\colon \R^2\rightarrow \R\) la fonction définie par ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

exo7 2628

Trouver l’équation du plan tangent pour chaque surface ci-dessous, au point \((x_0,y_0,z_0)\) donné:

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

exo7 2632

Soit \(f\) la fonction définie sur \(\R^2\) par ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

exo7 2633

Soit la fonction \(f\colon\R^2\to\R\) définie par ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

exo7 2634

Utiliser une approximation affine bien choisie pour calculer une valeur approchée des nombres suivants: ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

exo7 2635

Calculer les différentielles suivantes, sans calculer des dérivées partielles, en utilisant les propriétés des différentielles de sommes, produits ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

exo7 2637

Soit \(g\colon\R_{>0}\times \R_{>0}\to \R\) une fonction de classe \(C^1\) ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

exo7 2639

Soit \(f\colon \R^2\setminus\{(0,0)\}\longrightarrow \R\) une fonction de classe ...

L2 Géométrie Analyse vectorielle

exo7 2685

Dans \(\R^3\), soit \({\bf U}\) un champ vectoriel arbitraire, ...

L1 Analyse Dérivabilité des fonctions réelles solution

exo7 3999

Soit \(f : {\R} \to {\R}\) continue. On suppose que : ...

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 4088

Soient \(f,g\) deux fonctions continues et \(a\in\R\) vérifiant : ...

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 4089

Soit \(f : \R \to \R\) de classe \(\mathcal{C}^2\) telle que : ...

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 4115

Soit \(n>0\) et ...

L2 Analyse Equation différentielle

exo7 4125

Existe-t-il une fonction \(f : (y,t) \to f(y,t)\) de classe \(\mathcal{C}^1\) et ...

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 4130

Soit \(f\) une application minorée et de classe \(\mathcal{C}^1\) sur  ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables

exo7 4140

Soit \(f : {\R^2} \to \R\) de classe \(\mathcal{C}^1\) et ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

exo7 4143

Soit \(f : {\R^2} \to \R\) de classe \(\mathcal{C}^2\), et ...