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Annale · 2020★★★★DurSession du 22 juin 2020· 4 106 candidats

Maths I Centrale-Supélec PSI 2020 — sujet, corrigé et rapport jury

Trois parties autour de la gestion d'erreurs d'un processus automatisé : loi de Poisson, théorème de Perron-Frobenius, chaînes de Markov. Moyenne 7.59, σ=4.19, médiane 6.9. Sujet, corrigé Hadamard et rapport jury.

Mohamed K.

Mohamed K.

Centralien · MPSI puis MP · Recherche ML santé

Aperçu rapide

Difficulté

★★★★Dur

Moyenne

7.59/20

Top 25%

10.1

Présents

4 106

Top piège du sujet : Différence variable aléatoire / événement (P(X) absurde)

Statistiques jury

Comment les candidats s'en sont sortis

Notes brutes officielles publiées par le jury — non harmonisées.

Moyenne

7.59

Médiane

6.9

Écart-type

4.19

Q1 (25%)

4.4

Q3 (75%)

10.1

Candidats présents

4 106

sur 4 258 inscrits · 3.6% d'absents

Analyse

Ce qu'a observé le jury

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

Présentation du sujet

Étude de probabilités dans le cadre de la gestion d'erreurs d'un processus automatisé. Trois grandes parties : (1) cas particulier lié à la loi de Poisson, (2) démonstration partielle du théorème de Perron-Frobenius, (3) résultat sur les chaînes de Markov. Bonne maîtrise des probabilités et variables aléatoires discrètes indispensable, ainsi que rudiments de réduction des matrices.

Structure de l'épreuve

  1. Partie ILoi de PoissonNiveau attendu

    Abordée presque entièrement par tous les candidats. Le cours pas toujours bien appris : propriétés d'une fonction génératrice, formule de Stirling, théorème de la double limite — pas cités correctement.

  2. Partie IIThéorème de Perron-FrobeniusDifficile

    Très largement traitée mais avec moins de succès. Q7 : majorations de u_k(x) sans valeur absolue. Q13 : confusion « 0 pour seule valeur propre » et « 0 pour valeur propre ». Q24 : inégalités sur valeurs propres complexes.

  3. Partie IIIChaînes de MarkovTrès difficile

    Moins abordée — fin de problème, demande d'avoir bien assimilé partie II. Peu de candidats répondent aux questions d'informatique. Q36 : positivité de la variable aléatoire à laquelle on applique l'inégalité de Markov trop souvent omise.

Analyse globale du jury

« La première partie a été abordée presque entièrement par tous les candidats et certaines questions ont été très bien traitées. En revanche, le cours n'est pas toujours bien appris et certains résultats, pourtant très importants, ne sont pas cités correctement (propriétés d'une fonction génératrice, formule de Stirling, utilisation du théorème de la double limite). La deuxième partie a aussi été très largement traitée mais avec moins de succès. La troisième partie a été moins abordée. Une majorité de copies est assez clairement présentée. »

Top pièges sanctionnés

  • Différence variable aléatoire / événement (P(X) absurde)-1 pts

    « Il est important de bien faire la différence entre une variable aléatoire et un évènement. Dans de trop nombreuses copies, on pouvait malheureusement lire des expressions du genre P(X) qui n'ont aucun sens. »

  • Convergence normale — vocabulaire fautif (Q7)-2 pts

    « Dans la question 7, trop de candidats se contentent de majorer u_k(x) sans envisager sa valeur absolue et ni mentionner le signe de cette quantité. Dans cette même question, on note de nombreuses confusions sur les notions et le vocabulaire relatifs aux séries de fonctions. »

  • Polynôme annulateur — spectre seulement inclus dans racines (Q13)-2 pts

    « Dans la question 13, trop de candidats semblent confondre les assertions « admettre 0 pour seule valeur propre » et « admettre 0 pour valeur propre ». De même, il faut bien se rappeler que si P est un polynôme annulateur d'une matrice A, on a en général, seulement l'inclusion du spectre de A dans l'ensemble des racines de P. »

  • Valeurs propres complexes — inégalités fautives (Q24)-2 pts

    « Dans la question 24, de très nombreux candidats écrivent des inégalités sur des valeurs propres qui sont pourtant à priori des nombres complexes. L'énoncé prenait pourtant bien la peine de préciser que les matrices considérées, même si à coefficients réels, n'étaient supposées diagonalisables que sur ℂ. »

  • Inégalité de Markov — positivité oubliée (Q36)-2 pts

    « Dans la question 36, l'hypothèse cruciale de positivité de la variable aléatoire à laquelle on applique l'inégalité de Markov est trop souvent omise. »

Chapitres clés à maîtriser

Probabilités — loi de Poisson, fonction génératrice
Réduction de matrices — théorème de Perron-Frobenius
Chaînes de Markov
Inégalité de Markov et positivité
Polynôme annulateur et théorème de Cayley-Hamilton
Séries de fonctions — convergence normale

Source : Rapport du jury Centrale-Supélec · Maths PSI, session 2020 · PDF officiel ↗

Ressources

Téléchargements

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

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Questions fréquentes — 2020

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