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Annale · 2018★★★Niveau moyenSession du 29 avril 2018· 3 317 candidats

Maths II Centrale-Supélec PC 2018 — sujet, corrigé et rapport jury

3 parties autour de fonction zêta de riemann : étude, série de fonctions et p.... Moyenne 9.49, σ=3.58, médiane 9.1. Sujet officiel, analyse Hadamard du rapport jury et top pièges sanctionnés.

Mohamed K.

Mohamed K.

Centralien · MPSI puis MP · Recherche ML santé

Session 2018 :

Maths IIChimieMaths IPhysique I
Aperçu rapide

Difficulté

★★★Niveau moyen

Moyenne

9.49/20

Top 25%

11.7

Présents

3 317

Top piège du sujet : ζ comme somme de fonctions continues — bâclé (Q2)

Statistiques jury

Comment les candidats s'en sont sortis

Notes brutes officielles publiées par le jury — non harmonisées.

Moyenne

9.49

Médiane

9.1

Écart-type

3.58

Q1 (25%)

6.6

Q3 (75%)

11.7

Candidats présents

3 317

sur 3 630 inscrits · 8.6% 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 indépendantes dont le fil conducteur est la fonction zêta de Riemann ζ(x) = Σ 1/n^x. Partie I : étude de cette fonction (ensemble de définition D_ζ, continuité, sens de variation, limite en +∞, comparaison série-intégrale, encadrement, allure de la courbe représentative). Partie II : étude d'une fonction f(x) = Σ (1/(n+x) - 1/n) définie comme la somme d'une série de fonctions, dont le développement en série entière possède des coefficients qui s'expriment à l'aide de la f…

Structure de l'épreuve

  1. Partie IPartie I — Fonction zêta(Q1-Q9)Niveau attendu

    Détermination de D_ζ, continuité, sens de variation, limite en +∞, comparaison série-intégrale (1/(n+1)^x ≤ 1/n^x ≤ 1/(n-1)^x), encadrement de ζ(x), limites en 1+ et +∞, allure de la courbe.

  2. Partie IIPartie II — Étude d'une fonction définie par une somme(Q10-Q23)Difficile

    II.A — Ensemble de définition et variations (convergence de la série, convergence uniforme, décroissance sur D_f). II.B — Développement en série entière (rayon de convergence 1, justification, intégrales impropres, intervalles, série de Taylor, interversion série-intégrale, changement de variable b…

  3. Partie IIIPartie III — Probabilités(Q24-Q35)Très difficile

    Normalisation, théorème de transfert, indépendance mutuelle, continuité décroissante des probabilités, événements deux à deux incompatibles, justification au passage au produit des probabilités.

Analyse globale du jury

« Une grande majorité de candidats a plutôt bien traité la partie I qui est classique et accessible, et dans une moindre mesure la sous-partie III.A qui traite de notions de base des probabilités. La différence s'est souvent faite sur la partie II qui nécessite une bonne approche intuitive pour la sous-partie II.B (télescopages de termes des séries et obtention d'équivalents, les deux à savoir confirmer par des justifications suffisamment convaincantes) ainsi qu'une bonne connaissance et maitrise des principales notions d'analyse au programme et des théorèmes qui s'y rapportent pour ses autres sous-parties. Les sous-parties III.B et III.C ont été aussi assez discriminantes dans la mesure où des notions ou propriétés plus délicates de probabilités interviennent comme l'indépendance mutuelle… »

Top pièges sanctionnés

  • ζ comme somme de fonctions continues — bâclé (Q2)-2 pts

    « Question plutôt bien traitée dans l'ensemble car très classique. Les quelques rares candidats disant que f est continue comme somme de fonctions continues ont été sévèrement sanctionnés. »

  • Variations par dérivation au lieu de décroissance (Q3)-1 pts

    « Certains dérivent la série de fonctions au lieu d'utiliser la décroissance de chacune des fonctions, la plupart sans énoncer et vérifier correctement les hypothèses, certains même dérivent par rapport à n. D'autres candidats pensent que considérer le signe de f(x+1) - f(x) suffit pour étudier les variations de f. »

  • Ensemble de définition mal cerné (Q10)-1 pts

    « La plupart des candidats justifient assez bien la convergence de la série. Une bonne partie d'entre eux n'obtiennent cependant pas le bon ensemble de définition, beaucoup se plaçant sur ]-1, +∞[. »

  • Critère d'Alembert hors-programme (Q16)-1 pts

    « La plupart des candidats trouvent bien un rayon de convergence valant 1 mais en utilisant des justifications plus ou moins convaincantes. Nous rappelons que le critère d'Alembert pour les séries entières n'est pas au programme. »

  • A dépend de k et x — quantificateurs renversés (Q18)-1 pts

    « La plupart des candidats ayant abordé cette question obtiennent un A qui dépend de k et de x, ce qui mit en évidence une mauvaise compréhension du rôle des quantificateurs. Certains croient voir une série alternée (en confondant k et n) en vue d'utiliser une majoration classique du reste en valeur absolue. »

Chapitres clés à maîtriser

Séries — convergence, comparaison série-intégrale, séries de fonctions
Séries entières — rayon de convergence, dérivation, intégration, théorème de Taylor
Intégrales impropres — convergence, comparaison à intégrale de Riemann
Probabilités discrètes — variable aléatoire, espérance, variance, indépendance mutuelle
Continuité décroissante des probabilités, événements

Source : Rapport du jury Centrale-Supélec · Maths PC, session 2018 · PDF officiel ↗

Ressources

Téléchargements

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

FAQ

Questions fréquentes — 2018

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