Stages de Pré-Rentrée — Inscriptions ouvertes, places très limitées ! S'inscrire

Annale · 2022★★★★DurSession du 29 avril 2022· 3 417 candidats

Maths II Centrale-Supélec PC 2022 — sujet, corrigé et rapport jury

3 parties autour de polynômes d'interpolation de lagrange et phénomène de runge. Moyenne 8.99, σ=4.13, médiane 8.4. Sujet officiel, analyse Hadamard du rapport jury et top pièges sanctionnés.

Mohamed K.

Mohamed K.

Centralien · MPSI puis MP · Recherche ML santé

Session 2022 :

Maths IIChimieMaths IPhysique I
Aperçu rapide

Difficulté

★★★★Dur

Moyenne

8.99/20

Top 25%

12.0

Présents

3 417

Top piège du sujet : Polynôme de degré n-1 admet n racines ⇒ il est nul (Q1)

Statistiques jury

Comment les candidats s'en sont sortis

Notes brutes officielles publiées par le jury — non harmonisées.

Moyenne

8.99

Médiane

8.4

Écart-type

4.13

Q1 (25%)

6.0

Q3 (75%)

12.0

Candidats présents

3 417

sur 3 695 inscrits · 7.5% d'absents

Analyse

Ce qu'a observé le jury

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

Présentation du sujet

Approximation des fonctions continues par des polynômes. Le problème étudie la convergence uniforme vers f des polynômes d'interpolation de Lagrange associés à une famille de plus en plus dense de points de I. Trois parties : (I) polynômes de Tchebychev réalisant le maximum de la norme uniforme sur [-1,1] parmi les polynômes unitaires de degré donné ; (II) majorations faisant intervenir les dérivées d'ordre supérieur, convergence uniforme de développements de fonctions C^∞ ; (III) phénomène de…

Structure de l'épreuve

  1. Partie IPartie I — Étude de deux familles de polynômes(Q1-Q15)Difficile

    I.A — Polynômes de Lagrange L_i(X) = Π (X-a_j)/(a_i-a_j), produit scalaire ⟨P,Q⟩ = Σ P(a_k)Q(a_k), base orthonormée. I.B — Polynômes de Tchebychev (relations trigonométriques, racines, théorème du min-max).

  2. Partie IIPartie II — Interpolation et convergence pour fonctions C^∞(Q16-Q29)Très difficile

    Récurrence sur les rangées de points distincts, majorations, Σ s_n(x) < exp(x), critère de convergence par dérivation des séries entières dans le disque ouvert.

  3. Partie IIIPartie III — Phénomène de Runge(Q30-Q37)Très difficile

    Étude de l'intégrale impropre, primitive de t ↦ ln(α²+t²), J_α en 0+, comparaison d'intégrales d'une fonction monotone et d'une fonction en escalier, parité de R_n, unicité des polynômes d'interpolation.

Analyse globale du jury

« Les familles de points et les équations où elles interviennent requièrent un soin particulier de la part des candidats : indexation, récurrence (ou non), bornes. Cela n'a pas toujours été le cas. On note par contre une bonne familiarité avec l'algèbre linéaire (espaces vectoriels, familles libres, produit scalaire). Comme l'année dernière, les principales faiblesses sont plutôt à rechercher dans le domaine de l'analyse. On a ainsi pu relever que les candidats peinent à justifier la convergence d'intégrale et se montrent souvent fort maladroits quant à l'utilisation des propriétés des séries entières. Même certaines questions élémentaires s'avèrent problématiques dans beaucoup de copies. Ici concrètement pour montrer que t ↦ 1/(1+t²) est C^∞, ou pour trouver une primitive de t ↦ ln(α²+t²).… »

Top pièges sanctionnés

  • Polynôme de degré n-1 admet n racines ⇒ il est nul (Q1)-1 pts

    « Trop de candidats pensent que les éléments de R_{n-1}[X] sont de degré n-1 et en viennent à affirmer que si un polynôme de degré n-1 admet n racines, alors il est nul. »

  • Base de R_{n-1}[X] non nécessairement en degrés échelonnés (Q4)-1 pts

    « Attention, de même que toute matrice inversible n'est pas triangulaire, une base de R_{n-1}[X] n'est pas nécessairement en degrés échelonnés. Rappelons que comme le dit le programme de PCSI, « toute famille orthogonale de vecteurs non nuls est libre ». »

  • Confusion terme de plus haut degré et coefficient (Q8)-1 pts

    « Trop de confusion entre terme de plus haut degré et coefficient du terme de plus haut degré. Rappelons qu'une somme de polynômes de degré n n'est pas forcément de degré n. »

  • Récurrence sur points dans le mauvais ordre (Q16)-1 pts

    « L'idée de la récurrence est aperçue par la plupart des candidats mais une partie d'entre eux invoquent le théorème des valeurs intermédiaires. Ici encore il convenait de raisonner sur des points rangés en ordre croissant. »

  • Inégalité entre fonctions ⇒ inégalité entre dérivées — faux (Q25)-2 pts

    « La difficulté de la question ne doit pas conduire à des arguments difficilement crédibles, comme de dire qu'une inégalité entre fonctions entraine la même inégalité entre leurs dérivées ! »

Chapitres clés à maîtriser

Polynômes — racines, polynômes de Lagrange et Tchebychev
Algèbre linéaire — produit scalaire, base orthonormée, projection
Suites de fonctions — convergence uniforme
Séries entières — convergence et dérivation dans le disque ouvert
Intégrales généralisées — convergence, primitives
Étude de fonctions, dérivées d'ordre n

Source : Rapport du jury Centrale-Supélec · Maths PC, session 2022 · PDF officiel ↗

Ressources

Téléchargements

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

FAQ

Questions fréquentes — 2022

Partager

Préparation Centrale-Supélec · Maths PC

Bossez ce sujet 2022 avec un ancien taupin

Nos professeurs analysent votre copie sur ce sujet, identifient vos faiblesses et structurent votre révision pour la session 2023.

Sujet