Flashcards : Calcul et outils mathématiques PTSI — 68 cartes

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1Question

Pourquoi faut-il travailler le cahier régulièrement ?

Réponse

Pour acquérir des automatismes de calcul.

2Question

Pourquoi les exercices sont-ils conçus sans calculatrice ?

Réponse

Parce que la calculatrice est interdite dans les devoirs de mathématiques.

3Question

Sur quelles fonctions portent les rappels de cours ?

Réponse

Sur les fonctions cosinus, sinus, exponentielle et logarithme népérien.

4Question

Quelles suites sont abordées dans les rappels de cours ?

Réponse

Les suites arithmétiques et géométriques.

5Question

Quelle est la chaîne d'inclusion des ensembles de nombres ?

Réponse

ℕ⊂ℤ⊂𝔻⊂ℚ⊂ℝ.

6Question

Comment se caractérisent les nombres décimaux dans cette chaîne ?

Réponse

Ils ont une écriture décimale finie.

7Question

Comment s'écrit un nombre rationnel ?

Réponse

Comme un quotient d'entiers.

8Question

Qu'impose la méthode d'encadrement d'une expression affine ?

Réponse

D'utiliser les bornes des variables selon le signe des coefficients.

9Question

Quelle opération remplace une division dans le calcul avec des fractions ?

Réponse

La multiplication par l'inverse.

10Question

Que fait-on avec les numérateurs et dénominateurs lors du calcul avec des fractions ?

Réponse

On les multiplie.

11Question

Quelle est la dernière étape du calcul avec des fractions ?

Réponse

Réduire la fraction obtenue.

12Question

Qu'imposent les identités remarquables en algèbre?

Réponse

Elles permettent de développer ou factoriser des expressions.

13Question

Quelle formule exprime la multiplication de puissances de même base?

Réponse

a^m × a^n = a^{m+n}.

14Question

Quelle formule exprime la division de puissances de même base?

Réponse

a^m ÷ a^n = a^{m-n}.

15Question

Quelle est la formule d'une puissance d'un produit?

Réponse

(ab)^n = a^n b^n.

16Question

Quelle est la formule d'une puissance d'une puissance?

Réponse

(a^m)^n = a^{mn}.

17Question

Quelle est la première étape pour factoriser une expression?

Réponse

Rechercher un facteur commun.

18Question

Quelle méthode suit-on après avoir cherché un facteur commun pour factoriser?

Réponse

Utiliser une identité remarquable ou une factorisation par regroupement.

19Question

Qu'est-ce que la valeur absolue d'un réel ?

Réponse

C'est sa distance à zéro.

20Question

Que vaut |x| si x est positif ou nul ?

Réponse

|x| = x si x ≥ 0.

21Question

Que vaut |x| si x est négatif ?

Réponse

|x| = -x si x < 0.

22Question

À quoi équivaut l'inégalité |x - a| ≤ r avec r ≥ 0 ?

Réponse

À a - r ≤ x ≤ a + r.

23Question

Que vaut √(x²) pour tout réel x ?

Réponse

√(x²) = |x|.

24Question

Quelle est la somme des racines α et β d'un trinôme ax² + bx + c ?

Réponse

α + β = -b/a.

25Question

Quel est le produit des racines α et β d'un trinôme ax² + bx + c ?

Réponse

αβ = c/a.

26Question

Comment résout-on une inéquation du second degré ?

Réponse

En étudiant le signe du trinôme selon ses racines et le signe du coefficient dominant.

27Question

Qu'est-ce que la fonction exponentielle ?

Réponse

C'est l'unique fonction dérivable sur R égale à sa dérivée avec exp(0)=1.

28Question

Quelle formule relie e^{a+b} à e^a et e^b ?

Réponse

e^{a+b} = e^a e^b.

29Question

Quelle est la fonction réciproque de l'exponentielle ?

Réponse

Le logarithme nprien.

30Question

Quelle relation lie ln(e^x) x ?

Réponse

ln(e^x) = x.

31Question

Quelle formule exprime ln(ab) en fonction de ln(a) et ln(b) ?

Réponse

ln(ab) = ln(a) + ln(b).

32Question

Comment s'exprime ln(a^n) en fonction de ln(a) ?

Réponse

ln(a^n) = n ln(a).

33Question

Comment est la fonction exponentielle sur R ?

Réponse

Elle est strictement croissante et strictement positive.

34Question

Comment est le logarithme sur ]0,1] ?

Réponse

Il est strictement croissant et ngatif.

35Question

Quelles sont les propriétés principales de la fonction cosinus sur R ?

Réponse

Elle est paire, 2π-périodique, dérivable et vérifie cos'(x) = -sin(x).

36Question

Quelles sont les propriétés principales de la fonction sinus sur R ?

Réponse

Elle est impaire, 2π-périodique, dérivable et vérifie sin'(x) = cos(x).

37Question

Quelle est la formule de la dérivée de cos(u) pour une fonction dérivable u ?

Réponse

La dérivée est cos'(u) = -u' sin(u).

38Question

Quelle est la formule de la dérivée de sin(u) pour une fonction dérivable u ?

Réponse

La dérivée est sin'(u) = u' cos(u).

39Question

Quelles méthodes utilise-t-on pour résoudre une équation trigonométrique sur un intervalle ?

Réponse

On utilise les valeurs remarquables, la périodicité et les variations de sinus ou cosinus.

40Question

Quelle est la formule de la dérivée d'un produit de fonctions ?

Réponse

La dérivée d'un produit vérifie (uv)'=u'v+uv'.

41Question

Quelle est la formule de la dérivée d'un quotient de fonctions ?

Réponse

La dérivée d'un quotient vérifie (u/v)'=(u'v-uv')/v² quand v≠0.

42Question

Comment dérive-t-on la fonction exponentielle composée e^u ?

Réponse

La dérivée de e^u est u'e^u.

43Question

Quelle est la dérivée du logarithme népérien d'une fonction u positive ?

Réponse

La dérivée de ln u est u'/u quand u>0.

44Question

Qu'est-ce qu'une primitive d'une fonction f sur un intervalle I ?

Réponse

C'est une fonction F dérivable sur I telle que F'=f sur I.

45Question

Que donne le théorème fondamental du calcul pour une primitive F de f ?

Réponse

L'intégrale de a à b de f(x) dx vaut F(b)-F(a).

46Question

Quelle relation utilise l'intégration par parties pour transformer une intégrale ?

Réponse

Elle transforme ∫u v' en uv - ∫u' v.

47Question

Qu'est-ce qu'une suite arithmétique ?

Réponse

Une suite où chaque terme s'obtient en ajoutant une raison r au terme précédent.

48Question

Quelle est la formule du terme général d'une suite arithmétique ?

Réponse

u_n = u_0 + n r.

49Question

Qu'est-ce qu'une suite géométrique ?

Réponse

Une suite où chaque terme s'obtient en multipliant le terme précédent par une raison q.

50Question

Quelle est la formule du terme général d'une suite géométrique ?

Réponse

u_n = u_0 q^n.

51Question

Quelle formule donne la somme des n+1 premiers termes d'une suite arithmétique ?

Réponse

S_n = ((n+1)(u_0 + u_n))/2.

52Question

Quelle formule donne la somme des n+1 premiers termes d'une suite géométrique si q ≠ 1 ?

Réponse

S_n = u_0 (1 - q^{n+1}) / (1 - q).

53Question

Quelles sont les étapes d'une démonstration par récurrence ?

Réponse

Initialisation, hérédité et conclusion.

54Question

Qu'impose la raison r=0 pour une suite arithmétique ?

Réponse

La suite est constante.

55Question

Que devient une suite arithmétique si r>0 ?

Réponse

Elle est croissante et tend vers +∞.

56Question

Que vaut la limite de q^n pour −1<q<1 dans une suite géométrique ?

Réponse

La limite est 0.

57Question

Que vaut la limite de q^n pour q>1 dans une suite géométrique ?

Réponse

La limite est +∞.

58Question

Quelle est la condition pour qu'une droite x=a soit une asymptote verticale ?

Réponse

Si la limite de f(x) en a est ±∞.

59Question

Comment calcule-t-on le produit scalaire de deux vecteurs (x,y) et (x',y') dans le plan ?

Réponse

Il vaut xx'+yy'.

60Question

Comment calcule-t-on le produit scalaire de deux vecteurs (x,y,z) et (x',y',z') dans l’espace ?

Réponse

Il vaut xx'+yy'+zz'.

61Question

Quel vecteur est normal à la droite d’équation ax+by+c=0 dans le plan ?

Réponse

Le vecteur (a,b) est normal.

62Question

Quelle formule donne la distance d’un point A(x_A,y_A) à la droite ax+by+c=0 ?

Réponse

La distance est |ax_A+by_A+c|/√(a²+b²).

63Question

Quelle forme paramétrique a une droite passant par A avec vecteur directeur u dans l’espace ?

Réponse

Elle s’écrit M = A + t u avec t réel.

64Question

Quel vecteur est normal au plan d’équation ax+by+cz+d=0 ?

Réponse

Le vecteur (a,b,c) est normal au plan.

65Question

Quelle relation existe entre une droite orthogonale à un plan et le vecteur normal du plan ?

Réponse

Son vecteur directeur est colinéaire au vecteur normal du plan.

66Question

Comment prouver qu’une droite est tangente à un cercle en un point ?

Réponse

On vérifie que la droite est perpendiculaire au rayon passant par ce point et que le point appartient au cercle.

67Question

Qu'est-ce qu'une asymptote horizontale selon la limite de f(x) ?

Réponse

La droite y = ℓ est une asymptote horizontale si lim x→±∞ f(x) = ℓ.

68Question

Que vaut lim x→+∞ (ln x) / x ?

Réponse

Cette limite vaut 0.

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1. Pourquoi les exercices de calcul sont-ils conçus pour être réalisés sans calculatrice ?

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