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Annale · 2024★★★Niveau moyenSession du 29 avril 2024· 4 158 candidats

Maths I Mines-Ponts PC 2024, sujet, corrigé et rapport jury

Inégalité de Sobolev logarithmique de Gross (1975) pour la mesure gaussienne. Démonstration que pour une fonction strictement positive continue à croissance lente avec ∫f(x)e^{-x²/2}/√(2π)=1, on a ∫ln(f(x))f(x)e^{-x²/2}dx ≤ (1/2)∫(f'²(x)-x²)/f(x) e^{-x²/2}dx…

Mohamed K.

Mohamed K.

Centralien · MPSI puis MP · Recherche ML santé

Session 2024 :

Maths IChimieInformatiqueMaths II

Top piège du sujet

Q1, k<d ⇒ x^k<x^d

Statistiques jury

Comment les candidats s'en sont sortis

Notes brutes officielles publiées par le jury — non harmonisées.

Moyenne

10.05

Médiane

10.1

Écart-type

4.62

Q1 (25%)

6.9

Q3 (75%)

13.2

Candidats présents

4 158

sur 4 277 inscrits · 2.7% d'absents

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Analyse

Ce qu'a observé le jury

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

Présentation du sujet

Démonstration que pour une fonction strictement positive continue à croissance lente avec ∫f(x)e^{-x²/2}/√(2π)=1, on a ∫ln(f(x))f(x)e^{-x²/2}dx ≤ (1/2)∫(f'²(x)-x²)/f(x) e^{-x²/2}dx. Cette inégalité de Sobolev logarithmique (Gross 1975) est de la forme Ent_μ(f²) ≤ c E_μ Q(f) où μ est la mesure canonique de Gauss. Première partie : fonctions à croissance lente, appartenance à L¹(μ) et structure d'espace vectoriel. Deuxième partie : fonction intermédiaire dépendant d'un paramètre t…

Structure de l'épreuve

  1. Partie IPartie 1, Fonctions à croissance lente (Q1-Q3)(Q1-Q3)Niveau attendu

    Q1 très discriminante d'emblée, manipulation des inégalités, beaucoup écrivent à tort que k<d ⇒ x^k<x^d. Q2 produit fφ interprété à tort comme f∘φ, intégrabilité au voisinage de -∞ omise. Q3 erreurs de majoration de fonctions « puissances », Q1 rarement utilisée.

  2. Partie IIPartie 2, Fonction intermédiaire Pt(f) (Q4-Q11)(Q4-Q11)Difficile

    Q4 intégrabilité de fφ insuffisante pour Pt(f). Q5 erreurs de majoration pour la domination, hypothèse locale [a,b] sans sens (limite en +∞). Q6 valeur absolue n'est pas croissante. Q7 oubli de l'existence de l'intégrale (Q3)…

  3. Partie IIIPartie 3, Entropie et majoration finale (Q12-Q20)(Q12-Q20)Très difficile

    Q12 lien avec Q11 mal compris. Q14 rarement bien traitée. Q15 continuité de S sur R+ (Q14) ne permet pas d'invertir intégrale et limite. Q18 rarement abordée. Q19 confusion Pt(f')(x) et Pt(f)'(x) avec calculs truqués. Q20 quelques réponses correctes.

Analyse globale du jury

« Le sujet demandait une bonne maîtrise des inégalités élémentaires et de l'intégration (intégrales généralisées, intégrales à paramètres, théorème de convergence dominée). Le sujet était tout à fait abordable et d'une longueur en rapport avec la durée de l'épreuve. Les candidats ont eu le temps de traiter l'ensemble des questions. La plupart demandaient une bonne connaissance du cours et de la rigueur dans les calculs et les inégalités. L'étalonnement des copies est satisfaisant. Certains étudiants ont traité correctement une grande part du sujet, mais un grand nombre de copies mettent en évidence de grosses lacunes dans la manipulation des inégalités et des théorèmes du cours, ainsi qu'un manque de rigueur. »

Top pièges sanctionnés

  • Q1, k<d ⇒ x^k<x^d-2 pts

    « Beaucoup ont écrit à tort que si k < d alors x^k < x^d. Certains candidats trouvent un couple (C, k) ∈ R*+ × N sur [-1, 1] et un autre couple (C', k') sur R [-1, 1], ce qui traduit une incompréhension de la définition d'une fonction à croissance lente. »

  • Q2, fφ comme composée f∘φ-1 pts

    « Le produit fφ est interprété à tort par certains candidats comme une composée f∘φ. Il faut aussi veiller à travailler sur |fφ| (avec la valeur absolue) pour montrer l'intégrabilité de fφ par majoration. Enfin, il ne suffit pas de s'intéresser à l'intégrabilité fφ au voisinage de +∞. Un argument (même rapide) pour obtenir l'intégrabilité au voisinage de -∞ est attendu. »

  • Q5, domination locale au lieu de globale-2 pts

    « De très nombreuses erreurs de majoration pour vérifier l'hypothèse de domination. De façon générale, l'inégalité triangulaire, très utile dans ce sujet, a été fortement malmenée ! Travailler avec une hypothèse de domination locale, autrement dit, prendre t dans un segment [a, b] n'a pas de sens ici, car on étudie une limite en +∞. »

  • Q6, valeur absolue n'est pas croissante-1 pts

    « On rappelle à ce propos que la valeur absolue n'est pas une fonction croissante ! »

  • Q9, domination « analogue » sans réécriture-1 pts

    « On ne peut pas se contenter de dire que la domination est « analogue » à celle de la question 8, car ce ne sont pas les mêmes variables qui sont en jeu dans les questions 8 et 9. »

  • Q10, calculs truqués pour atteindre le résultat-2 pts

    « Parmi ces candidats, un nombre conséquent truquent les calculs pour parvenir malgré tout au résultat annoncé par l'énoncé. Cette façon de procéder donne une très mauvaise impression au correcteur. »

  • Q19, confusion Pt(f')(x) vs Pt(f)'(x)-1 pts

    « Quelques candidats cherchent à tromper le correcteur pour faire apparaître le facteur e^{-2t}, alors qu'ils confondent dans les lignes qui précèdent Pt(f')(x) et Pt(f)'(x). »

Source : Rapport du jury Mines-Ponts · Maths PC, session 2024 · PDF officiel ↗

Contexte

L'épreuve Maths I 2024

L'épreuve Maths I Mines-Ponts PC 2024 s'est déroulée fin avril 2024, durée 3h, coefficient 4. Concours commun Mines-Ponts qui ouvre 10 écoles d'ingénieur (Mines Paris, Ponts ParisTech, ISAE-SupAéro, ENSTA, Télécom Paris…).

Sujet : Inégalité de Sobolev logarithmique de Gross (1975) pour la mesure gaussienne. Démonstration que pour une fonction strictement positive continue à croissance lente avec ∫f(x)e^{-x²/2}/√(2π)=1, on a ∫ln(f(x))f(x)e^{-x²/2}dx ≤ (1/2)∫(f'²(x)-x²)/f(x) e^{-x²/2}dx. Cette inégalité de Sobolev logarithmique (Gross 1975) est de la forme Ent_μ(f²) ≤ c E_μ Q(f) où μ est la mesure canonique de Gauss…

Le rapport jury officiel CCMP 2024 est disponible via le lien ci-dessus. Notre analyse est tirée de ses commentaires détaillés sur les copies.

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Stratégie

Notre approche pour ce sujet

Le sujet demandait une bonne maîtrise des inégalités élémentaires et de l'intégration (intégrales généralisées, intégrales à paramètres, théorème de convergence dominée). Le sujet était tout à fait abordable et d'une longueur en rapport avec la durée de l'épreuve. Les candidats ont eu le temps de traiter l'ensemble des questions…

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

  • Q1, k<d ⇒ x^k<x^d
  • Q2, fφ comme composée f∘φ
  • Q5, domination locale au lieu de globale
  • Q6, valeur absolue n'est pas croissante
  • Q9, domination « analogue » sans réécriture

Ressources

Téléchargements

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

FAQ

Questions fréquentes — 2024

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Préparation Mines-Ponts · Maths PC

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