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Annale · 2023★★★Niveau moyenSession du 21 avril 2023

Maths C X-ENS MP 2023 — sujet, corrigé et rapport jury

Sujet en 4 parties : équations différentielles non linéaires (I), théorème de compacité d'Arzelà-Ascoli (II), théorème de Cauchy-Peano (III), inclusions différentielles (IV). Moyenne 9,8/20, σ=3,85. Sujet, corrigé Hadamard et synthèse rapport jury.

Mohamed K.

Mohamed K.

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Aperçu rapide

Difficulté

★★★Niveau moyen

Moyenne

9.80/20

Top 25%

12.4

Présents

Top piège du sujet : Survoler le sujet à la pêche aux points faciles

Statistiques jury

Comment les candidats s'en sont sortis

Notes brutes officielles publiées par le jury — non harmonisées.

Moyenne

9.80

Médiane

9.8

Écart-type

3.85

Q1 (25%)

7.2

Q3 (75%)

12.4

Candidats présents

Analyse

Ce qu'a observé le jury

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

Présentation du sujet

Sujet en 4 parties. Partie I : étude et résolution explicite de deux équations différentielles non linéaires (changements de fonction ramenant à des équations linéaires). Partie II : démonstration du théorème de compacité d'Arzelà-Ascoli. Partie III : démonstration du théorème de Cauchy-Peano (équations différentielles à coefficients continus) via schéma d'Euler et Arzelà-Ascoli. Partie IV : étude d'inclusions différentielles.

Structure de l'épreuve

  1. Partie IPartie I — Équations différentielles non linéaires(Q1-Q3)Niveau attendu

    Résolution explicite de deux EDO non linéaires via changements de fonction ramenant à des EDO linéaires. Argument d'analyse réelle pour borner la solution. Abordée par tous, jury très pointilleux sur la précision des inégalités strictes / larges.

  2. Partie IIPartie II — Théorème d'Arzelà-Ascoli(Q1-Q7)Difficile

    Démonstration de la compacité Arzelà-Ascoli via extractions diagonales (procédé de Cantor). Q6(b) contenait une erreur d'énoncé reconnue par le jury. Quantificateurs et négation propre exigés.

  3. Partie IIIPartie III — Théorème de Cauchy-Peano(Q1-Q7)Très difficile

    Schéma d'Euler avec bornes uniformes en N, application d'Arzelà-Ascoli, passage à la limite uniforme dans une intégrale (convergence uniforme + uniforme continuité sur compact). Question 7 quasi jamais traitée.

  4. Partie IVPartie IV — Inclusions différentielles(Q1-Q3)Très difficile

    Unicité des solutions maximales par argument de Gronwall, deux exemples d'application. Q3 contenait une erreur d'énoncé. Partie quasi non abordée par les candidats.

Analyse globale du jury

« Sujet relativement long, faisant appel à des notions et raisonnements variés et parfois difficiles d'analyse et topologie. Aucune copie n'est parvenue à résoudre entièrement le sujet. Quelques candidats d'excellent niveau ont traité quasi totalement les parties I à III. La partie IV n'a été abordée que superficiellement. Justifications d'inégalités strictes vs larges et d'interversion limites/intégrales souvent absentes ou incorrectes. Répondre correctement à la partie I + Q1-Q2 de la partie II permettait d'atteindre la moyenne. Traiter parfaitement les parties I et II permettait une très bonne note. Terminer la partie III assurait une des toutes meilleures notes. »

Top pièges sanctionnés

  • Survoler le sujet à la pêche aux points faciles-3 pts

    « Le jury souhaite rappeler aux candidats qu'ils ne peuvent pas espérer obtenir une bonne note s'ils se cantonnent aux questions les plus simples de chaque partie. Ceux qui ont pris ce parti n'ont guère été récompensés. »

  • Confondre équivalents et développements limités-2 pts

    « Dans ces questions, l'utilisation d'équivalents au lieu de développements limités s'est révélée périlleuse. »

  • Convergence simple suffit pour transmettre la continuité-2 pts

    « Dans la question 7 (a), de trop nombreux candidats ont, à tort, cru pouvoir déduire la continuité de g de la seule convergence simple de la suite de fonctions continues, sans utiliser son équicontinuité. »

  • Négation incorrecte dans un raisonnement par l'absurde-1 pts

    « Le jury a regretté de voir tant de copies écrire la négation de manière erronée, et a partiellement valorisé sa seule écriture sans erreur. »

  • Passages à la limite imposés sans justification-2 pts

    « De nouveau le jury a regretté de la voir si peu bien traitée, et au contraire de voir tant de passages à la limite imposés sans aucune justification. »

Chapitres clés à maîtriser

Suites et séries de fonctions (convergence uniforme)
Topologie (compacité, espaces vectoriels normés)
Équations différentielles
Continuité et uniforme continuité sur un compact

Source : Rapport du jury X-ENS · Maths MP, session 2023 · PDF officiel ↗

Ressources

Téléchargements

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

FAQ

Questions fréquentes — 2023

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