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Programme de mathématiques PCSI · semestre 1

Techniques fondamentales de calcul différentiel et intégral

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Texte officiel du programme

Le point de vue adopté dans cette section est pratique : il s’agit, en prenant appui sur les acquis du lycée, de mettre en œuvre les techniques de base de l’analyse. La mise en place rigoureuse des notions abordées fait l’objet de sections ultérieures.

Les objectifs de formation sont les suivants :

  • l’introduction de fonctions pour établir des inégalités et résoudre des problèmes d’optimisation ;
  • la manipulation des fonctions classiques dont le corpus est étendu ;
  • le calcul de dérivées et de primitives ;
  • la mise en pratique, sur des exemples simples, de l’intégration par parties et du changement de variable ;
  • l’application des deux points précédents aux équations différentielles.

Le cours sur les équations différentielles est illustré par des exemples issus des autres disciplines scientifiques.

L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 821

Calculer par récurrence : \[J_{n}=\int_{1}^{e}\log (u)^{n}du.\]

L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 822

Calculer les primitives suivantes : ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 823

Déterminer les intervalles d’étude et calculer les primitives des fonctions : \[x\cos^2 x\] ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales solution

exo7 824

Décomposer les fractions rationnelles suivantes ; en calculer les primitives.

L1 Analyse Calcul d'intégrales solution

exo7 825

Calculer les intégrales de fractions rationnelles suivantes.

L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 826

Calculer les primitives suivantes : ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 827

Déterminer les intervalles d’étude et calculer les primitives des fonctions : ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 828

Calculer les primitives suivantes : ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 829

Déterminer les intervalles d’étude et calculer les primitives des fonctions : \[\frac{\cos^3 x}{\sin x}\] ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 830

Calculer les primitives suivantes : ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 831

Déterminer les intervalles d’étude et calculer les primitives des fonctions : \[\frac{8x-3}{\sqrt{12x-4x^2-5}}\] ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales solution

exo7 832

Calculer les primitives suivantes.

L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 833

Calculer les primitives suivantes : ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 834

Déterminer les intervalles d’étude et calculer les primitives des fonctions : \[\text{ch}x \sin (2x)\] ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 835

Calculer \(\int_{0}^{1}{\ln (1 + x^2)}\).

L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 838

Soient \(I = \int_0^\pi x\cos^2xdx\) et \(J =\int_0^\pi x\sin^2xdx\).

L2 Analyse Equation différentielle

exo7 845

Résoudre les équations différentielles suivantes :

L2 Analyse Equation différentielle

exo7 846

Pour chacune des équations différentielles qui suit : écrire la solution passant par le point M(.,.) et tracer sommairement le graphe de la solutio ...

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 847

On se propose d’intégrer sur l’intervalle le plus grand possible contenu dans \(]0, \infty[\) l’équation différent ...

L2 Analyse Equation différentielle

exo7 848

Trouver les solutions réelles des équations différentielles suivantes :

L2 Analyse Equation différentielle

exo7 849

Trouver les solutions réelles des équations différentielles suivantes :

L2 Analyse Equation différentielle

exo7 850

Trouver les solutions réelles sur l’intervalle maximal de l’équation différentielle : \[t^2y'+y = 1.\]

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 851

Soit l’équation différentielle \[(E)\qquad y'+2xy = x.\]

L2 Analyse Equation différentielle

exo7 852

Résoudre et raccorder éventuellement :

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 853

Résoudre le système différentiel : ...

L2 Analyse Equation différentielle

exo7 854

Résoudre l’équation différentielle de Ricatti \(x^2y' = x^2y^2 + xy + 1\) en trouvant une solution particulièr ...

L2 Analyse Equation différentielle

exo7 855

Soit l’équation différentielle : \[(E):\frac{dy(x)}{dx}+y(x)=x^{2}+2x\] Intégrer ...

L2 Analyse Equation différentielle

exo7 856

On considère l’équation différentielle suivante : \[(E)\qquad y'-(1-\tan(x))y=\cos(x).\] On s’intéresse à cet ...

L2 Analyse Equation différentielle

exo7 857

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

L2 Analyse Equation différentielle

exo7 858

Soit \(f \in C^{1}({\Rr},{\Rr})\) telle que \(f(0)=1\) et ...

L2 Analyse Equation différentielle

exo7 859

Résoudre les équations différentielles du second ordre suivantes :

L2 Analyse Equation différentielle

exo7 860

Résoudre les équations différentielles du second ordre suivantes :

L2 Analyse Equation différentielle

exo7 861

On considère l’équation homogène \((E) \ \ ay''+by'+cy=0\), avec ...

L2 Analyse Equation différentielle

exo7 862

Résoudre l’équation : \[y^{\prime\prime} +k^2y = \cos{mx}, \quad k,m \in \R.\] On discutera suivant les valeurs d ...

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 863

Résoudre l’équation suivante : \[y^{\prime\prime}- 3y^\prime + 2 y = e^x.\]

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 864

Résoudre l’équation suivante : \[y^{\prime\prime}- y =-6\cos x + 2x\sin x.\]

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 865

Résoudre l’équation suivante : \[4y^{\prime\prime}+4y^\prime + 5y = \sin x e^{-x/2} .\]

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 866

On considère l’équation : \[y^{\prime\prime} + 2y^\prime + 4y = xe^x \qquad (E)\]

L2 Analyse Equation différentielle

exo7 867

Soit \(m \in \R\). Déterminer la solution de l’équation : ...

L2 Analyse Equation différentielle

exo7 868

On considère l’équation différentielle : \[y''+6y'+9y=d(x) \quad (E)\]

L2 Analyse Equation différentielle

exo7 869

Déterminer une équation différentielle vérifiée par la famille de fonctions ...

L2 Analyse Equation différentielle

exo7 870

Déterminer une équation différentielle admettant \((r-2)^2=0\) comme équation caractéristique et ...

L2 Analyse Equation différentielle

exo7 871

Déterminer l’ensemble des solutions réelles des équations :
a) \(y^{\prime\prime}+ y^\prime -6y=e^{3x}\), b) ...

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 872

On considère l’équation différentielle suivante : \[(E.D.) \quad y''-4y'+4y = d(x),\] où ...

L2 Analyse Equation différentielle

exo7 873

Résoudre sur \(\Rr\) :

L2 Analyse Equation différentielle

exo7 874

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

L2 Analyse Equation différentielle

exo7 875

Résoudre sur \(]0, + \infty[\) \(xy''-y'-x^3y = 0\) en posant ...

L2 Analyse Equation différentielle

exo7 876

Résoudre en posant \(z (t) = y (e^t)\) ou \(y (-e^t)\) suivant le signe de ...

L2 Analyse Equation différentielle

exo7 877

Résoudre l’équation différentielle de Bernouilli \(x^2y^2-xy'-3y = 0\) en supposant que ...

L2 Analyse Equation différentielle

exo7 878

Résoudre sur \({\Rr }\) : ...