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Annale · 2023★★★★DurSession du 17 avril 2023· 1 420 candidats

Maths X-ENS PC 2023, sujet, corrigé et rapport jury

Sujet en 4 parties autour des points fixes d'applications linéaires et leur application aux processus stochastiques de Galton-Watson. Barème par partie : I=3,9 / II=5,6 / III=3,8 / IV=6,7. Moyenne 8,18/20 sur 1420 candidats français, écart-type 3,56.

Équipe Hadamard

Équipe Hadamard

Rédacteurs Hadamard, polytechniciens, centraliens et normaliens, orientation, méthode et concours de prépa

Session 2023 :

MathsChimieInformatiquePhysique

Top piège du sujet

Convergence de la norme d'une suite confondue avec convergence de la suite (Q5)

Statistiques jury

Comment les candidats s'en sont sortis

Notes brutes officielles publiées par le jury — non harmonisées.

Moyenne

8.18

Médiane

8.2

Écart-type

3.56

Q1 (25%)

5.8

Q3 (75%)

10.6

Candidats présents

1 420

Comparaison

Comment ce sujet se compare aux autres

Moyenne en baisse de -0.61 par rapport à 2022 (8.18 vs 8.79). Écart-type plus élevé (σ 3.21 → 3.56), notes plus dispersées. Sujet plus exigeant que la session précédente.

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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

Sujet en 4 parties sur l'existence et l'unicité des points fixes et des valeurs propres pour certaines applications linéaires, et leur utilisation dans les processus stochastiques itératifs de Galton-Watson. Barème par partie : I=3,9 pts / II=5,6 pts / III=3,8 pts / IV=6,7 pts.

Structure de l'épreuve

  1. Partie IMatrices contractantes et points fixes(Q1-Q7)Niveau attendu

    Classe de matrices contractantes définies sur des ensembles fermés. Convergence des suites itératives, théorème des points fixes.

  2. Partie IISuites de puissances et convergence(Q8-Q12)Difficile

    Étude des suites de puissances des matrices introduites et leur convergence. Inégalités, majoration technique sur le cas bidimensionnel.

  3. Partie IIIModèles matriciels de dynamique des populations(Q13-Q16)Difficile

    Application des résultats à l'étude de modèles matriciels (Leslie, Galton-Watson). Formule de transfert, espérance, variance.

  4. Partie IVInterprétation probabiliste, extinction des populations(Q17-Q22)Très difficile

    Étude du cas où des populations s'éteignent presque sûrement en un temps fini. Inégalité de Cauchy-Schwarz, équivalence des normes en dimension finie.

Analyse globale du jury

« Le sujet de cette année était techniquement délicat et contenait une part de notations à absorber non négligeable. Même si certaines questions étaient difficiles, beaucoup d'entre elles n'étaient pas trop compliquées. L'essentiel était de gérer son temps efficacement, de ne pas s'attarder sur les questions faciles et de progresser dans l'épreuve. Il est décevant que de nombreux candidats manquent de rigueur sur les bases, comme les calculs et les raisonnements simples. Les erreurs révèlent des lacunes majeures. »

Top pièges sanctionnés

  • Convergence de la norme d'une suite confondue avec convergence de la suite (Q5)-2 pts

    « Un nombre très limité de candidats a démontré correctement la convergence. L'argument de télescopage a été rarement employé. Beaucoup de confusion chez les candidats entre la convergence de la norme d'une suite et de la suite elle-même. »

  • Continuité oubliée lors du passage à la limite (Q6)-2 pts

    « La continuité de la fonction a généralement été omise lors du passage à la limite. Une majorité de candidats a incorrectement déduit l'unicité du point fixe à partir de l'unicité de la limite. »

  • Cauchy-Schwarz non utilisée dans Q19a-2 pts

    « Très peu de candidats ont eu l'idée d'utiliser l'inégalité de Cauchy-Schwarz. Les solutions proposées manquaient souvent de rigueur. »

  • Inversion d'ordre des séries à termes positifs sans justification (Q21a)-1 pts

    « La question était facile puisqu'il s'agissait juste d'inverser l'ordre de séries à termes positifs et elle a été abordée par beaucoup de candidats. Cependant, une quantité non négligeable de candidats a affirmé que la série de terme général l'inverse de lambda fois gamma était une série convergente, alors que l'inverse de gamma n'est pas inférieur à 1. »

  • Inégalité de Markov utilisée à la place de Tchebychev (Q21d)-2 pts

    « Cette question n'a pas posé de problème lorsqu'on utilise correctement la question 21c) et l'inégalité de Tchebychev (et non l'inégalité de Markov qui ne permet pas facilement d'obtenir le résultat demandé). »

Contexte

L'épreuve en quelques chiffres

L'épreuve Maths X-ENS PC 2023 (sigle XEULS) s'est déroulée mi-avril 2023, en 4 heures, coefficient 9 à l'admissibilité X. Sujet sur les points fixes et les processus de Galton-Watson.

Le sujet était structuré en 4 parties avec barème explicite : Partie I = 3,9 points / Partie II = 5,6 / Partie III = 3,8 / Partie IV = 6,7. La partie IV concentrait donc plus d'un tiers des points, d'où l'importance de l'aborder même partiellement.

La moyenne sur les 1420 copies des candidats français s'est établie à 8,18/20, écart-type 3,56. Le sujet est qualifié de « techniquement délicat avec une part de notations à absorber non négligeable » par le jury.

Stratégie

Notre approche pour ce sujet

Le jury 2023 indique : « l'essentiel était de gérer son temps efficacement, de ne pas s'attarder sur les questions faciles et de progresser dans l'épreuve ». Stratégie clé : aborder la partie IV au moins partiellement (Q17-Q21d) car elle vaut 6,7 points, soit le tiers de la note.

Gestion des 4h : 45 min sur partie I (Q1-Q7, points fixes contractants), 1h sur partie II (Q8-Q12, suites de puissances), 1h sur partie III (Q13-Q16, modèles matriciels), 1h sur partie IV (Q17-Q21d, Galton-Watson, abandonner Q22), 15 min de relecture. Soigner la rédaction du télescopage en Q5 et la continuité au passage à la limite en Q6.

Ressources

Téléchargements

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

FAQ

Questions fréquentes — 2023

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Préparation X-ENS · Maths PC

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