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Annale · 2018★★★★DurSession du 29 avril 2018

Maths I Mines-Ponts PC 2018, sujet, corrigé et rapport jury

Théorème de Komlós (1967), matrices ±1 inversibles avec probabilité tendant vers 1. Démonstration du théorème de Komlós (1967) : pour Mn matrice n×n à coefficients ±1 indépendants, P(Mn inversible) → 1 quand n → ∞… Sujet, corrigé Hadamard et synthèse rapport jury Mines-Ponts.

Mohamed K.

Mohamed K.

Centralien · MPSI puis MP · Recherche ML santé

★★★★
Difficulté
Dur
4
Coefficient
Maths Mines-Ponts

Session 2018 :

Maths IChimieInformatiqueMaths II

Top piège du sujet

Q2, n pair/impair non dissocié, ⌊n/2⌋ remplacé par n/2

Analyse

Ce qu'a observé le jury

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

Présentation du sujet

Démonstration du théorème de Komlós (1967) : pour Mn matrice n×n à coefficients ±1 indépendants, P(Mn inversible) → 1 quand n → ∞. Sujet articulé autour d'une majoration sur les sous-espaces de Rⁿ contenant 2^d vecteurs ±1 (Q12), du lemme de Sperner et de l'inégalité d'anti-concentration de Littlewood-Offord (Q14-Q20). Aborde probabilités, combinatoire, analyse asymptotique, algèbre linéaire, espaces euclidiens.

Structure de l'épreuve

  1. Partie IQ1-Q4, Inégalités élémentaires et asymptotique(Q1-Q4)Niveau attendu

    Q1 calculs avec un grand flou sur l'intervalle, oubli de la symétrie. Q2 dissocier n pair / n impair. Q3 inégalités élémentaires (pas récurrence). Q4 sous-espace engendré mal compris.

  2. Partie IIQ5-Q9, Familiarisation avec Mn (n=2)(Q5-Q9)Difficile

    Q5 propriétés de l'espérance (pas combinatoire). Q6 variance donnée → tentatives d'escroquerie. Q7 probabilités > 1 sans recul. Q8 indépendance, incompatibilité, monotonie, sous-additivité. Q9 nullité du déterminant ↔ caractère lié.

  3. Partie IIIQ10-Q13, Démonstration via algèbre linéaire (Q12 majoration 2^d)(Q10-Q13)Très difficile

    Q10 difficultés de logique (quantificateur existentiel et équivalence). Q11 lien avec Q10 rarement perçu. Q12-Q13 questions difficiles à résoudre en temps limité.

  4. Partie IVQ14-Q21, Sperner, Littlewood-Offord et anti-concentration(Q14-Q21)Très difficile

    Q14 partie E ⊂ F finis avec |E| = |F| ⇒ E = F. Q15 dénombrement ouvert. Q16 « incomparables » confondu avec « disjoints ». Q17 combinatoire difficile. Q18-Q19 simples, points faciles. Q21 logique et syntaxe ensembliste.

Analyse globale du jury

« Le sujet abordait un grand nombre de notions du programme : probabilités, combinatoire, analyse asymptotique, algèbre linéaire et espaces euclidiens. Cette diversité thématique semble avoir déconcerté une bonne partie des candidats. Peu de questions étaient réellement délicates et peu vraiment simples ; beaucoup demandaient un certain soin dans la rédaction. Le sujet s'est révélé un peu difficile et a le défaut de s'appuyer exclusivement sur le programme de première année. L'épreuve a permis de mettre en évidence un nombre significatif de très bonnes copies. À l'inverse, contingent assez fort de copies presque vides. »

Top pièges sanctionnés

  • Q2, n pair/impair non dissocié, ⌊n/2⌋ remplacé par n/2-2 pts

    « Beaucoup de candidats maîtrisent mal la notion d'équivalent, d'où des calculs abusifs dans la première partie de la question (on remplace sans vergogne ⌊n/2⌋ par n/2). »

  • Q5, combinatoire au lieu d'espérance-1 pts

    « Peu de candidats ont noté que Q5 se faisait immédiatement avec les propriétés de l'espérance. »

  • Q7, probabilités > 1-1 pts

    « Dans Q7, certaines copies trouvent des probabilités strictement supérieures à 1 : on conseille aux candidats de prendre un peu de recul ! »

  • Q8, calcul de P(L1=L2) et P(L1=-L2) sans répondre à la question-1 pts

    « Par ailleurs, beaucoup de candidats calculent P(L1 = L2) et P(L1 = −L2) sans répondre vraiment à la question. »

  • Q10, confusion logique (quantificateur précède équivalence)-2 pts

    « Cette question a donné lieu à beaucoup de réponses dénuées de sens ; ce sont ici des difficultés de logique qui sont en cause (le quantificateur existentiel précède l'équivalence). »

  • Q16, « incomparables » confondu avec « disjoints »-1 pts

    « Question souvent abordée, traitée dans un certain nombre de copies ; la rédaction n'est pas toujours claire et beaucoup de candidats semble confondre « incomparables » et « disjoints ». »

Contexte

L'épreuve Maths I 2018

L'épreuve Maths I Mines-Ponts PC 2018 s'est déroulée fin avril 2018, durée 3h, coefficient 4. Concours commun Mines-Ponts qui ouvre 10 écoles d'ingénieur (Mines Paris, Ponts ParisTech, ISAE-SupAéro, ENSTA, Télécom Paris…).

Sujet : Théorème de Komlós (1967), matrices ±1 inversibles avec probabilité tendant vers 1. Démonstration du théorème de Komlós (1967) : pour Mn matrice n×n à coefficients ±1 indépendants, P(Mn inversible) → 1 quand n → ∞. Sujet articulé autour d'une majoration sur les sous-espaces de Rⁿ contenant 2^d vecteurs ±1 (Q12), du lemme de Sperner et de l'inégalité d'anti-concentration de Littlewood-Offord (Q14-Q20)…

Notre analyse ci-dessous est tirée des commentaires détaillés du jury Mines-Ponts sur les copies 2018.

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Stratégie

Notre approche pour ce sujet

Le sujet abordait un grand nombre de notions du programme : probabilités, combinatoire, analyse asymptotique, algèbre linéaire et espaces euclidiens. Cette diversité thématique semble avoir déconcerté une bonne partie des candidats…

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

  • Q2, n pair/impair non dissocié, ⌊n/2⌋ remplacé par n/2
  • Q5, combinatoire au lieu d'espérance
  • Q7, probabilités > 1
  • Q8, calcul de P(L1=L2) et P(L1=-L2) sans répondre à la question
  • Q10, confusion logique (quantificateur précède équivalence)

Ressources

Téléchargements

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

FAQ

Questions fréquentes — 2018

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Préparation Mines-Ponts · Maths PC

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