Programme de mathématiques PTSI · semestre 1
Compléments de calcul algébrique et de trigonométrie
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Cette section « boîte à outils » complète l’enseignement du lycée sur un certain nombre de points importants pour la suite :
- calculs de sommes et de produits, dont la formule du binôme ;
- résolution de petits systèmes linéaires par l’algorithme du pivot ;
- manipulation d’inégalités et résolution d’inéquations ;
- utilisation du cercle trigonométrique, manipulation des lignes et fonctions trigonométriques.
- a) Sommes et produits 139
- b) Résolution de petits systèmes linéaires par la méthode du pivot 59
- c) Inégalités 111
- d) Trigonométrie 175
exo7 5093
Résoudre dans \(\Rr\) l’équation \(\sh(2+x)+\sh(2+2x)+...+\sh(2+100x)=0\).
exo7 5094
Montrer que pour tout réel \(x\) non nul, on a : ...
exo7 51
Soit \(\epsilon\) une racine \(n\)-ième de l’unité ; calculer ...
exo7 5108
Montrer par récurrence que, pour tout \(n\in\Nn^*\), ...
exo7 5109
Montrer par récurrence que, pour tout naturel non nul \(n\), ...
exo7 5132
Montrer que les solutions de l’équation \(1+z+z^2+...+z^{n-1}-nz^n=0\) sont de module inférieur ou égal à ...
exo7 5137
La difficulté va en augmentant graduellement de facile à assez difficile sans être insurmontable.
exo7 5138
Quel est le coefficient de \(a^4b^2c^3\) dans le développement de \((a-b+2c)^9\). ...
exo7 5139
Développer \((a+b+c+d)^2\) et \((a+b+c)^3\).
exo7 5140
Soit \((n,a,b)\in\Nn^*\times]0,+\infty[\times]0,+\infty[\). Quel est le plus grand terme du développement de ...
exo7 5141
Résoudre dans \(\Nn*\) l’équation \(\binom{n}{1}+\binom{n}{2}+\binom{n}{3}= 5n\). ...
exo7 5142
Cet exercice est consacré aux sommes de termes consécutifs d’une suite arithmétique ou d’une suite géométrique.
exo7 5143
Calculer les sommes suivantes :
exo7 5145
(*) Calculer \(\prod_{k=1}^{n}(1+\frac{1}{k})\), \(n\in\Nn^*\).
exo7 5146
Soient \(x\) et \(y\) deux réels tels que ...
exo7 5147
Montrer que, pour \(a\) réel positif et \(n\) entier naturel donnés, ...
exo7 5148
On veut montrer de manière élémentaire (c’est-à-dire en se passant du logarithme népérien et en ne travaillant qu’avec les deux opérations ...
exo7 5149
Soient \(n\in\Nn^*\) et \(a_1\), ...
exo7 5150
Soient \(n\in\Nn^*\) et \(a_1\), \(a_2\),..., ...
exo7 5151
Soient \(a\), \(b\) et \(c\) trois réels positif ...
exo7 5152
Montrer que : \(\forall x\in\Rr,\;E(x+1)=E(x)+1\).
exo7 5153
Tout entier naturel non nul \(n\) s’écrit de manière unique sous la forme
...
exo7 5154
Soient \(x\) un réel. Déterminer ...
exo7 5155
Soient \(n\) un entier naturel et \(x\) un réel positif.
exo7 5156
Montrer que : \(\forall n\in\Nn^*,\;\forall x\in\Rr,\;\sum_{k=0}^{n-1}E(x+\frac{k}{n})=E(nx)\) (poser la division ...
exo7 5157
Montrer que pour \(n\in\Nn\), ...
exo7 5158
Soit \(n\in\Nn^*\).
exo7 5159
Montrer que \(\forall n\in\Nn^*,\;\forall x\in\Rr,\;E(\frac{E(nx)}{n})=E(x)\).
exo7 5160
Soit \(n\in\Nn^*\) et \((x_1,x_2,...,x_n )\in[-1,1]^n\) tels que ...
exo7 5161
Montrer que \(\forall n\in\Nn,\;(n\geq3\Rightarrow\sqrt{n}<\sqrt[n]{n!})\).
(commencer par vérifier que ...
exo7 5162
Montrer que \(\forall n\in\Nn^*,\;\sum_{k=1}^{n}|\cos k|\geq\frac{n}{4}\) (remarquer que si ...
exo7 5163
Montrer que \(\forall n\in\Nn,\;\forall x\in\Rr,\;|\sin(nx)|\leq n|\sin x|\).
exo7 5168
Soit \(F\) le sous-espace vectoriel de \(\Rr^4\) engendré par ...
exo7 5212
Soit \(A\) une partie non vide et bornée de \(\Rr\). Montrer que ...
exo7 5215
Montrer que pour tout entier naturel non nul \(n\), ...
exo7 5217
Résoudre dans \(\Rr\) l’équation \(\sqrt{x+2\sqrt{x-1}}+\sqrt{x-2\sqrt{x-1}}=1\). ...
exo7 5223
Soit \((u_n)_{n\in\Nn}\) une suite arithmétique ne s’annulant pas. Montrer que pour tout entier naturel ...
exo7 5224
Calculer \(\lim_{n\rightarrow +\infty}\sum_{k=1}^{n}\frac{1}{1^2+2^2+...+k^2}\).
exo7 5241
Montrer que, pour \(n\geq2\),
...
exo7 526
Soit \((u_{n})_{n\in \Nn}\) une suite réelle telle que ...
exo7 5280
Combinaisons avec répétitions. Montrer que le nombre de solutions en nombres entiers \(x_i\geq0\) de l’équation ...
exo7 5285
De combien de façons peut-on payer \(100\) euros avec des pièces de \(10\), ...
exo7 5289
On donne \(n\) droites du plan. On suppose qu’il n’en existe pas deux qui soient parallèles, ni trois qui soient c ...
exo7 5294
Pour \(n\in\Nn^*\), on pose \((1+\sqrt{2})^n=a_n+b_n\sqrt{2}\) où ...
exo7 5296
Soient \(A\) la somme des chiffres de \(4444^{4444}\) et ...
exo7 5305
Résoudre dans \((\Nn^*)^2\) l’équation d’inconnue \((x,y)\) : ...
exo7 5306
Montrer que \(n=4...48...89\) (\(p\) chiffres ...
exo7 5400
Soient \(a\) et \(b\) deux réels tels que ...
exo7 5458
Montrer que \(\sum_{k=1}^{n}\sin\frac{k}{n}=\frac{1}{2}+\frac{1}{2n}+o(\frac{1}{n})\).
exo7 5467
Calculer les primitives des fonctions suivantes en précisant le ou les intervalles considérés : ...