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Programme de mathématiques PCSI · semestre 1

Fonctions d’une variable réelle : limites et continuité, dérivabilité

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Texte officiel du programme

Dans cette section, on démontre les théorèmes de base relatifs aux fonctions réelles de variable réelle. Dans de nombreuses questions de nature qualitative, on visualise une fonction par son graphe. Il convient de souligner cet aspect géométrique en ayant recours à de nombreuses figures.

Les fonctions sont définies sur un intervalle $I$ de $\mathbb{R}$ non vide et non réduit à un point et, sauf dans les paragraphes A-d) et B-f), sont à valeurs réelles. On dit qu’une propriété portant sur une fonction $f$ définie sur $I$ est vraie au voisinage de $a$ si elle est vraie sur l’intersection de $I$ avec un intervalle ouvert centré en $a$ si $a$ est réel, avec un intervalle $]A,+\infty[$ si $a=+\infty$, avec un intervalle $]-\infty,A[$ si $a=-\infty$.

L’étude des suites récurrentes $u_{n+1}=f(u_n)$ est l’occasion d’introduire la notion de vitesse de convergence. Sur des exemples, on met en évidence divers comportements (convergence lente, géométrique, quadratique) en explicitant le nombre d’itérations nécessaires pour obtenir une précision donnée. On pourra en particulier présenter la méthode de Newton. De même, l’étude de la dérivabilité donne un prétexte pour présenter la notion de discrétisation, à travers la méthode d’Euler.

L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 785

Soit \(f:[0,1]\rightarrow {\Rr}\) une application continue, n’admettant qu’un nombre fini de zéros sur ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 787

Soit \(f\) continue sur \([0,\pi ]\) telle que ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 791

Soit \((a,b)\in {\Rr}^{2}\) (\(a<b\)), et ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 793

Soit \(f\) continue de \([0,1]\) dans \({\Rr}\) ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 796

Calculer : \[\lim\limits_{n\rightarrow \infty }\int_{0}^{1}\frac{e^{-nx}}{1+x}dx.\] Soit ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 798

Dire (avec justification) si les affirmations suivantes sont vraies ou fausses.

L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 800

Soit \(f\) une fonction continue et strictement croissante de \([a,b]\) sur ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 801

Soit \(f\) et \(g\) deux fonctions intégrables sur ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 802

Soit \(f\) une fonction dérivable sur \([0,1]\), vérifiant :

L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 803

Soit \(f\) définie et continue sur \([0,+\infty\mathclose[\), vérifiant ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 804

Soit \(f\) deux fois dérivable sur \([a,b]\), vérifiant ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 842

Soient \(f\) et \(g\) continues de \([0,1]\) dan ...

L2 Analyse Equation différentielle

exo7 857

Soit \(f\in C^{1}({\Rr},\Cc),\alpha \in {\Rr}^{+*}.\) Montrer que si : ...

L2 Analyse Equation différentielle

exo7 874

Trouver les \(f : \Rr \rightarrow \Rr\) deux fois dérivables telles que ...

L2 Analyse Equation différentielle

exo7 882

Soit \(p\) continue positive non nulle ; montrer que toute solution de ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

Extrema d’une fonction sur un domaine fermé

On considère la fonction \(f(x,y)=x^2+2y\) définie sur l’ensemble ...

L3 Analyse de données Réseaux de neurones solution

Forward pass et interprétation d'un neurone sigmoïde

On considère un réseau réduit à un seul neurone sigmoïde, de paramètres \(w = 2\) et ...

L3 Analyse de données Réseaux de neurones solution

Le problème du gradient vanishing

On considère un RNN simple scalaire sans entrée, pour isoler la dynamique de l’état caché : ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

Limite et continuité en un point

Soit \(f\) une fonction définie sur \(\mathbb{R}^2\) telle que ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

Optimisation avec contrainte

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

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

Optimisation d'une fonction d'efficacité sur un disque fermé

Dans une zone militaire, l’efficacité de détection d’un radar est modélisée par la fonction : ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

Prolongement continu et dérivées partielles en l'origine

On définit \(f : \mathbb{R}^2 \setminus \{(0,0)\} \to \mathbb{R}\) par ...