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Annale · 2017★★★Niveau moyenSession du 29 avril 2017

Maths I Mines-Ponts PC 2017, sujet, corrigé et rapport jury

Théorie des chaînes de Markov homogènes à ensemble d'états fini. Sujet sur les chaînes de Markov homogènes à ensemble d'états fini. Quatre parties : (I) probabiliste centrée sur un exemple (rat dans un labyrinthe) avec apparition d'une matrice stochastique ;…

Mohamed K.

Mohamed K.

Centralien · MPSI puis MP · Recherche ML santé

★★★
Difficulté
Niveau moyen
4
Coefficient
Maths Mines-Ponts

Session 2017 :

Maths IChimieInformatiqueMaths II

Top piège du sujet

Q3, matrice symétrique donc 1 est valeur propre (faux)

Analyse

Ce qu'a observé le jury

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

Présentation du sujet

Sujet sur les chaînes de Markov homogènes à ensemble d'états fini. Quatre parties : (I) probabiliste centrée sur un exemple (rat dans un labyrinthe) avec apparition d'une matrice stochastique ; (II) résultat classique sur les suites de matrices, convergence au sens de Cesàro de la suite des puissances d'une matrice de Mn(R) à norme d'opérateur ≤ 1 ; (III) matrices stochastiques, sous-espace propre associé à 1 dans le cas irréductible, distribution invariante ;…

Structure de l'épreuve

  1. Partie IPartie I, Rat dans un labyrinthe (Q1-Q5)(Q1-Q5)Niveau attendu

    Q1 combinaisons linéaires de suites, probabilités conditionnelles. Q2 confusion B et sa transposée. Q3 « matrice symétrique donc 1 valeur propre » (faux). Q4 BX0 = X0, diagonalisation maladroite, X_k = B^k X0 « donc loi géométrique » grotesque…

  2. Partie IIPartie II, Convergence Cesàro des puissances de A (Q6-Q10)(Q6-Q10)Difficile

    Q6 erreurs de typage (u(x)k pour uk(x)) ; somme de suite géométrique de vecteurs. Q7 binôme parfois sollicité ; télescopage avec borne de ‖uk(x)‖ (1-lipschitzienne). Q8 théorème du rang + Q6, Q7. Q9 projecteur, préciser les deux espaces, pas orthogonal sans euclidien…

  3. Partie IIIPartie III, Matrices stochastiques (Q11-Q18)(Q11-Q18)Difficile

    Q11 cas n=2 ou n=3 ne suffit pas pour l'équivalence. Q12-Q13 oubli de la condition de positivité, AU = U pour la stabilité (faux). Q14 inégalité triangulaire escamotée, positivité des coefficients. Q15 stochastique de A^p via Q11, stricte positivité. Q16 inclusion noyau A - In dans noyau A - In…

  4. Partie IVPartie IV, Réexamen du rat (Q19-Q24)(Q19-Q24)Très difficile

    Q19 matrices de rang 1 comme produit colonne-ligne, U imposée (image de P) ; fautes de logique. Q20 unicité rarement traitée. Q21 LA^p = L → résultat via stricte positivité. Q22 confusion multiplicité/dimension du sous-espace propre. Q23-Q24 calcul de la loi invariante fait en partie I.

Analyse globale du jury

« Le sujet, dont l'objet est très classique, abordait des thématiques variées et centrales du programme. Il était de longueur raisonnable et a été presque entièrement traité dans les meilleures copies. Excellent étalonnage des notes. Le nombre de copies faibles demeure important. Certaines questions très simples (Q1, Q2, Q5, Q6, Q11, Q12) n'ont pas été traitées correctement. Les nombreuses erreurs en probabilités dénotent un manque de sérieux. Beaucoup de candidats n'arrivent pas à se représenter les objets qu'ils manipulent, erreurs de typage (suites vectorielles devenant numériques). »

Top pièges sanctionnés

  • Q3, matrice symétrique donc 1 est valeur propre (faux)-2 pts

    « Beaucoup d'affirmations fausses (par exemple la matrice est symétrique donc 1 est valeur propre). »

  • Q5, S1 = S0 donc S0 et S1 indépendantes-2 pts

    « Question immédiate en termes de probabilités conditionnelles, qui a appelé pas mal de réponses insuffisantes (S1 dépend de S0, cf supra) ou absurdes (S1 = S0 donc S0 et S1 sont indépendantes). »

  • Q6, erreurs de typage : u(x)^k pour u_k(x)-2 pts

    « Début des erreurs de typage, beaucoup de candidats écrivant u(x)^k pour u_k(x) et sommant une suite géométrique de vecteurs ! »

  • Q9, projecteur orthogonal sans euclidien-1 pts

    « Cependant, le projecteur n'est pas toujours correctement précisé (les deux espaces doivent être indiqués), et est parfois décrété orthogonal alors que l'énoncé ne mentionne pas de structure euclidienne. »

  • Q11, traiter n=2 ou n=3 au lieu de cas général-1 pts

    « Question très simple, correctement comprise dans la plupart des copies, même si l'équivalence n'est pas toujours dégagée. Traiter le cas n = 2 ou n = 3 n'est pas suffisant ! »

  • Q22, confusion multiplicité et dimension du sous-espace propre-1 pts

    « Question délicate, très rarement résolue. Confusion fréquente entre la multiplicité et la dimension du sous-espace propre. »

Contexte

L'épreuve Maths I 2017

L'épreuve Maths I Mines-Ponts PC 2017 s'est déroulée fin avril 2017, durée 3h, coefficient 4. Concours commun Mines-Ponts qui ouvre 10 écoles d'ingénieur (Mines Paris, Ponts ParisTech, ISAE-SupAéro, ENSTA, Télécom Paris…).

Sujet : Théorie des chaînes de Markov homogènes à ensemble d'états fini. Sujet sur les chaînes de Markov homogènes à ensemble d'états fini. Quatre parties : (I) probabiliste centrée sur un exemple (rat dans un labyrinthe) avec apparition d'une matrice stochastique ; (II) résultat classique sur les suites de matrices, convergence au sens de Cesàro de la suite des puissances d'une matrice de Mn(R) à norme d'opérateur ≤ 1 ;…

Notre analyse ci-dessous est tirée des commentaires détaillés du jury Mines-Ponts sur les copies 2017.

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Stratégie

Notre approche pour ce sujet

Le sujet, dont l'objet est très classique, abordait des thématiques variées et centrales du programme. Il était de longueur raisonnable et a été presque entièrement traité dans les meilleures copies. Excellent étalonnage des notes. Le nombre de copies faibles demeure important…

Si tu vises 9-12/20

Sécuriser les questions de cours et premières applications directes. Mines-Ponts sanctionne lourdement les théorèmes appliqués sans vérification d'hypothèses : prends 30 secondes par théorème pour rappeler les hypothèses avant application.

Si tu vises 14+/20

Aller jusqu'aux dernières parties avec rédaction propre et calculs vérifiés. La présentation est notée, Mines-Ponts inclut un malus barème explicite depuis plusieurs sessions pour les copies négligées.

Gestion des 3h : prioriser les Q1-Q5 (questions de cours et applications directes), puis avancer au plus loin du sujet. Mieux vaut 12 questions traitées proprement que 22 traitées à moitié avec ratures et calculs faux.

Conseils du jury

Top pièges à éviter

  • Q3, matrice symétrique donc 1 est valeur propre (faux)
  • Q5, S1 = S0 donc S0 et S1 indépendantes
  • Q6, erreurs de typage : u(x)^k pour u_k(x)
  • Q9, projecteur orthogonal sans euclidien
  • Q11, traiter n=2 ou n=3 au lieu de cas général

Ressources

Téléchargements

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

FAQ

Questions fréquentes — 2017

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