Les Mathématiques

RESUME DU PROGRAMME DE MATHEMATIQUES

Programme du début d’année

  • Nombres complexes et géométrie élémentaire
    • Les nombres complexes.
      Le corps X des nombres complexes, l’ensemble des nombres complexes de module 1, exponentielle complexe, nombres complexes et géométrie plane. 
    • Géométrie élémentaire du plan
      Modes de repérage dans le plan, produit scalaire, déterminant, droites, cercles. 
    • Géométrie élémentaire de l’espace 
      Modes de repérage dans l’espace, produit scalaire, produit vectoriel, déterminant ou produit mixte, droites et plans, sphères.
  • Fonctions usuelles et équations différentielles
    • Fonctions usuelles
      Logarithme, exponentielle, puissances, fonctions circulaires directes et réciproques, fonctions hyperboliques directes, exponentielle complexe 
    • Équations différentielles linéaires 
      Équations différentielles linéaires du premier ordre, méthode de la variation de la constante, équations différentielles linéaires du second ordre à coefficients constants.
  • Courbes paramétrées, coniques

Analyse et géométrie différentielle

  • Suites de nombres réels ou complexes
    • Nombres réels 
    • Suites de nombres réels ou complexes
      Limite, relation de comparaison, exemples d’études de suites.
  • Calcul différentiel et intégral
    • Limite et continuité
      Étude globale, étude locale, relation de comparaison locale, fonctions à valeurs réelles continues sur un intervalle, fonctions à valeurs réelles ou complexes continues sur un intervalle 
    • Dérivation des fonctions d’une variable réelle
      Dérivé en un point, fonction dérivée, étude des fonctions dérivables, classe d’une fonction
    • Intégration sur un segment 
      Intégrale d’une fonction continue par morceaux, propriété de l’intégrale
    • Dérivation et intégration 
      Primitives et intégrales, développements limités
    • Intégrales impropres 
      Définition de la convergence, intégrale des fonctions positives, convergence absolue.
    • Intégrations sur un intervalle quelconque 
    • Calculs d’intégrales.
  • Séries
    • Séries de nombres réels ou complexes 
      Convergence, séries à termes positifs, convergence absolues, séries alternées, opérations. 
    • Séries entières 
      Convergence d’une séries entière, somme d’une série entière d’une variable réelle, exponentielle complexe.
    • Séries de Fourier 
      Définition, théorème de Parseval, convergence d’une série de Fourier.
  • Équations différentielles
    • Équations et systèmes différentiels linéaires d’ordre 1 ou 2. 
      Existence et solution de la solution satisfaisant à une condition initiale, utilisation de la diagonalisation ou de la trigonalisation d’une matrice pour résoudre un système linéaire. 
    • Notions sur les équations différentielles non linéaires. 
      Équations à variables séparables, algorithme d’Euler. 
  • Fonctions de dans P^n et P^p
    • Espaces P^n, f onctions continues
      Fonctions de P dans P^p, fonctions de P^n dans P , fonctions de P^n dans P^p.
    • Calcul différentiel 
      Gradients, dérivées partielles, différentielle, matrice jacobienne. 
    • Calcul intégral. 
      Intégrales doubles, intégrales triples.
  • Géométrie différentielle
    • Propriétés métriques des courbes planes paramétrées 
      Longueur d’un arc, abscisse curviligne, repère e Frenet. 
    • Surfaces
      Surfaces paramétrées, plan tangent, modes de définition d’une surface. 

Algèbre linéaire et géométrie

  • Structures algébriques
    •  Espaces vectoriels
      Définition, application linéaire, noyau, image. 
    • Fonctions polynômiales te fractions rationnelles 
      Racines d’un polynôme, factorisation d’un polynôme, décomposition en éléments simples d’une fraction rationnelle.
  • Espaces vectoriels de dimension finie
    • Espaces vectoriels et applications linéaires 
      Famille libres, familles, génératrices, bases, dimension d’un espace vectoriel, d’un sous-espace vectoriel, 
    • Matrices
      Opérations, matrices et applications linéaires, opérations élémentaires sur les matrices. 
    • Équations et systèmes d’équations linéaires 
      Structure de l’ensemble des solutions, système de Cramer. 
  • Réduction des endomorphismes et des matrices carrées
    • Valeurs propres et vecteurs propres
    • Déterminant 
      Déterminant dans une base d’une famille de n vecteur d’un espace vectoriel de dimension n, déterminant d’une matrice. 
    • Réduction d’un endomorphisme en dimension finie. 
      Polynôme caractéristique, endomorphismes diagonalisables, endomorphismes trigonalisables. 
    • Réduction des matrices carrées. 
  • Espaces vectoriels euclidiens
    • Produit scalaire et norme euclidiens
      Inégalité de Cauchy-Schwarz, théorème de Pythagore, projection orthogonale. 
    • Groupe orthogonal
      Description du groupe orthogonal en dimension 2 et 3. 
    • Endomorphismes symétriques 
      Définition, matrice dans une base orthonormale, diagonalisation dans une base orthonormale. 
    • Formes quadratiques