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Annale · 2017★★★★DurSession du 29 avril 2017· 4 530 candidats

Maths I Centrale-Supélec MP 2017 — sujet, corrigé et rapport jury

Trois parties autour de la « partie symétrique » d'une matrice : propriétés élémentaires, H-singularité, matrices à valeurs propres de partie réelle strictement positive. Moyenne 8.48, σ=3.54, médiane 7.8. Sujet, corrigé Hadamard et rapport jury.

Mohamed K.

Mohamed K.

Centralien · MPSI puis MP · Recherche ML santé

Aperçu rapide

Difficulté

★★★★Dur

Moyenne

8.48/20

Top 25%

10.5

Présents

4 530

Top piège du sujet : Théorème de Pythagore — oubli des carrés

Statistiques jury

Comment les candidats s'en sont sortis

Notes brutes officielles publiées par le jury — non harmonisées.

Moyenne

8.48

Médiane

7.8

Écart-type

3.54

Q1 (25%)

5.8

Q3 (75%)

10.5

Candidats présents

4 530

sur 4 804 inscrits · 5.7% d'absents

Analyse

Ce qu'a observé le jury

Synthèse Hadamard du rapport officiel — citations, chiffres et conseils du jury.

Présentation du sujet

Sujet en trois parties autour de la « partie symétrique » d'une matrice. Partie I : propriétés élémentaires reliant une matrice à sa partie symétrique. Partie II : conditions suffisantes (et parfois nécessaires) pour qu'une matrice soit orthogonale par rapport à un sous-espace H — propriété appelée H-singularité. Partie III : matrices dont les valeurs propres ont chacune une partie réelle strictement positive (utiles pour la bornitude d'équations différentielles matricielles).

Structure de l'épreuve

  1. Partie IPartie symétrique d'une matrice — propriétés élémentaires(I.A-I.C)Niveau attendu

    Dimensions des sous-espaces matrices symétriques/antisymétriques, racine carrée d'une matrice symétrique positive, calcul de det(I+Q) pour Q antisymétrique. La quasi-totalité des candidats a abordé cette partie.

  2. Partie IIH-singularité — conditions suffisantes/nécessaires(II.A-II.C)Difficile

    Étude de l'orthogonalité par rapport à un sous-espace H. Chute brutale du nombre de réponses pertinentes : 33% sur II.C, 10% sur II.D et II.E. Confusion fréquente condition suffisante / nécessaire en II.A.8.

  3. Partie IIIMatrices à valeurs propres de partie réelle > 0(III.A-III.C)Très difficile

    Réalisation par matrices à partie symétrique définie positive. III.A.1 mal comprise malgré sa cotation « facile » par le jury. 20% des candidats abordant cette partie n'ont quasiment aucune réponse juste.

Analyse globale du jury

« Les statistiques portent sur les 4530 copies des candidats présents. Les parties I et II ont été traitées par la quasi-totalité des candidats (seuls moins de 100 candidats n'ont aucune réponse juste à la partie I). Sur la partie II, on voit une chute brutale du nombre de réponses pertinentes : 33% des candidats n'ont quasiment pas été convaincants sur la sous-partie II.C, quota qui tombe à 10% pour les sous-parties II.D et II.E. Bien que la partie III contienne des questions difficiles, le jury estime que les premières questions sont largement abordables. La toute première question de la partie III (III.A.1) fut particulièrement mal comprise. Un peu plus de la moitié des candidats ont abordé cette troisième partie mais 20% n'ont quasiment aucune réponse juste. »

Top pièges sanctionnés

  • Théorème de Pythagore — oubli des carrés-2 pts

    « Globalement réussie par la moitié des candidats. Une erreur très grave a trop souvent été faite : l'oubli des carrés dans le théorème de Pythagore. »

  • Toute matrice est diagonalisable (FAUX)-2 pts

    « Certains candidats considèrent que toute matrice est diagonalisable. En outre, une erreur récurrente a interpellé le jury : il est vrai que le déterminant est le produit des valeurs propres (comptées avec multiplicité) mais il est faux de ne considérer que les valeurs propres réelles ! »

  • Unicité de la racine carrée — oubliée par 90%-2 pts

    « L'unicité de B, qui est une question classique, n'a été réussie que par moins de 10% des candidats. »

  • Antisymétrie pas vérifiée après changement de base-1 pts

    « Presque aucun candidat n'a vérifié qu'une matrice antisymétrique reste antisymétrique après changement de base orthonormée (de même avec la symétrie ou l'orthogonalité). »

  • Rédaction négligée — copies sans aucun mot-2 pts

    « Le jury déplore le peu d'attention que certains candidats accordent à la qualité de leur rédaction. Un nombre important de copies sont très peu lisibles (voir illisibles) tant sur la forme que sur le fond. Certaines réponses ne contenaient aucun mot (tout juste quelques équations et symboles ⇒). »

  • Confusion condition suffisante / condition nécessaire-1 pts

    « Beaucoup de candidats confondent « condition suffisante » et « condition nécessaire ». Les questions précédentes avaient vocation à donner des conditions suffisantes ; II.A.8, convenablement reformulée, étudiait une condition nécessaire. »

Chapitres clés à maîtriser

Réduction des endomorphismes — diagonalisation, valeurs propresEspaces euclidiens, matrices symétriques et orthogonales
Algèbre linéaire — sous-espaces, dimensions
Équations différentielles matricielles

Source : Rapport du jury Centrale-Supélec · Maths MP, session 2017 · PDF officiel ↗

Ressources

Téléchargements

Sujet officiel, corrigé Hadamard et rapport jury — tout en un endroit.

FAQ

Questions fréquentes — 2017

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