Flashcards : Dérivabilité et étude des fonctions (90 cartes)

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1Question

Qu'est-ce qu'une proposition en logique mathématique ?

Réponse

Un énoncé mathématique non paradoxal vrai ou faux, mais pas les deux.

2Question

Qu'est-ce qu'un prédicat en logique ?

Réponse

Une proposition dont la valeur de vérité dépend d’une variable.

3Question

Quand la négation de P est-elle vraie ?

Réponse

Lorsque P est fausse.

4Question

Quand la conjonction P et Q est-elle vraie ?

Réponse

Seulement lorsque P et Q sont vraies.

5Question

Quand la disjonction P ou Q est-elle vraie ?

Réponse

Dès qu’au moins l’une des deux propositions est vraie.

6Question

À quoi est équivalente l'implication P⇒QP \Rightarrow Q ?

Réponse

À ¬P∨Q\neg P \lor Q.

7Question

Que signifie que P⇒QP \Rightarrow Q est vraie ?

Réponse

P est une condition suffisante pour Q et Q une condition nécessaire pour P.

8Question

Quelle est la négation du quantificateur universel ∀x∈E,P(x)\forall x \in E, P(x) ?

Réponse

∃x∈E,¬P(x)\exists x \in E, \neg P(x).

9Question

Comment le raisonnement par déduction aboutit-il à une conclusion ?

Réponse

Par une suite d'implications à partir d'hypothèses.

10Question

Comment démontre-t-on une implication P⇒QP \Rightarrow Q par raisonnement par contraposée ?

Réponse

En démontrant ¬Q⇒¬P\neg Q \Rightarrow \neg P.

11Question

Quelle hypothèse fait le raisonnement par l’absurde ?

Réponse

La proposition à démontrer est fausse.

12Question

Quelles sont les deux étapes du raisonnement par analyse-synthèse ?

Réponse

Déduire des conditions nécessaires puis vérifier qu'elles sont suffisantes.

13Question

Quelles sont les trois étapes nécessaires dans une récurrence simple ?

Réponse

Initialisation, hérédité, conclusion pour tout n ≥ n₀.

14Question

Qu'est-ce qu'un ensemble en mathématiques ?

Réponse

Une collection d’objets distincts appelée éléments.

15Question

Quelle est la condition pour qu'un élément x appartienne à un ensemble A ?

Réponse

x appartient à A si et seulement si x ∈ A.

16Question

Quand dit-on qu'un ensemble A est inclus dans un ensemble B ?

Réponse

Quand tout élément de A appartient à B.

17Question

Quelle est la définition formelle de l'inclusion A ⊂ B ?

Réponse

A⊂B⟺∀x∈A, x∈BA \subset B \Longleftrightarrow \forall x\in A,\ x\in B.

18Question

Qu'est-ce que le complémentaire d'une partie A dans un ensemble E ?

Réponse

L'ensemble des éléments de E qui n’appartiennent pas à A.

19Question

Quelle est la différence entre l'union et l'intersection de deux ensembles A et B ?

Réponse

L'union regroupe les éléments de A ou B, l'intersection ceux de A et B.

20Question

Qu'expriment les formules de De Morgan pour deux ensembles A et B ?

Réponse

A∪B‾=A‾∩B‾\overline{A\cup B}=\overline A\cap\overline B et A∩B‾=A‾∪B‾\overline{A\cap B}=\overline A\cup\overline B.

21Question

Qu'est-ce qu'une application entre deux ensembles E et F ?

Réponse

Une application associe à chaque élément de E un unique élément de F.

22Question

Comment se définit l'image directe d'une partie A de E par une application f ?

Réponse

C'est l'ensemble des images f(x) pour x dans A.

23Question

Quelle est la définition de l'image réciproque d'une partie A de F par f ?

Réponse

C'est l'ensemble des x dans E tels que f(x) appartient à A.

24Question

Que caractérise une injection en termes d'antécédents ?

Réponse

Chaque élément du but a au plus un antécédent.

25Question

Que caractérise une surjection en termes d'antécédents ?

Réponse

Chaque élément du but a au moins un antécédent.

26Question

Que caractérise une bijection en termes d'antécédents ?

Réponse

Chaque élément du but a exactement un antécédent.

27Question

Quelle propriété vérifie la composée de deux bijections f et g ?

Réponse

Elle est bijective et $(g\circ f)^{-1}=f^{-1}\circ g^{-1}$.

28Question

Qu'est-ce que le cardinal Card(E) d'un ensemble fini E ?

Réponse

Le nombre d'éléments de E.

29Question

Quelle est la valeur du cardinal de l'ensemble vide ∅ ?

Réponse

Zéro.

30Question

Quand un ensemble fini E a-t-il pour cardinal n ?

Réponse

S'il existe une bijection entre E et J1,nK.

31Question

Qu'est-ce qu'un ensemble dénombrable ?

Réponse

Un ensemble en bijection avec N.

32Question

Qu'est-ce qu'un ensemble non dénombrable ?

Réponse

Un ensemble infini sans bijection avec N.

33Question

Quelle est la formule de la somme géométrique pour q≠1q\neq 1 ?

Réponse

∑k=0nqk=1−qn+11−q\sum_{k=0}^{n}q^k=\frac{1-q^{n+1}}{1-q}.

34Question

Que représente le coefficient binomial (nk)\binom{n}{k} ?

Réponse

Le nombre de façons de choisir k éléments parmi n.

35Question

Quelle est la symétrie vérifiée par les coefficients binomiaux ?

Réponse

(nk)=(nn−k)\binom{n}{k}=\binom{n}{n-k}

36Question

Quelle formule de Pascal relie les coefficients binomiaux ?

Réponse

(nk)+(nk+1)=(n+1k+1)\binom{n}{k}+\binom{n}{k+1}=\binom{n+1}{k+1}

37Question

Quelle est la formule du binôme de Newton pour (a+b)n\left(a+b\right)^n ?

Réponse

(a+b)n=∑k=0n(nk)akbn−k\left(a+b\right)^n=\sum_{k=0}^{n}\binom{n}{k}a^kb^{n-k}

38Question

Que se passe-t-il quand on multiplie une inégalité par un nombre strictement positif ?

Réponse

Le sens de l'inégalité est conservé.

39Question

Que se passe-t-il quand on multiplie une inégalité par un nombre strictement négatif ?

Réponse

Le sens de l'inégalité est inversé.

40Question

Quelle est la forme canonique d'un trinôme ax2+bx+cax^2+bx+c avec a≠0a\ne0 ?

Réponse

ax2+bx+c=a((x+b2a)2−b2−4ac4a2)ax^2+bx+c=a\left(\left(x+\frac{b}{2a}\right)^2-\frac{b^2-4ac}{4a^2}\right)

41Question

Quelle expression définit le discriminant Δ\Delta d'un trinôme ax2+bx+cax^2+bx+c ?

Réponse

Δ=b2−4ac\Delta=b^2-4ac

42Question

Que signifie Δ>0\Delta>0 pour les racines d'un trinôme ?

Réponse

Il possède deux racines réelles distinctes.

43Question

Comment s'expriment les racines d'un trinôme quand Δ>0\Delta>0 ?

Réponse

x1=−b−Δ2ax_1=\frac{-b-\sqrt{\Delta}}{2a} et x2=−b+Δ2ax_2=\frac{-b+\sqrt{\Delta}}{2a}

44Question

Quelle est la factorisation d'un trinôme quand Δ>0\Delta>0 ?

Réponse

a(x−x1)(x−x2)a(x-x_1)(x-x_2)

45Question

Comment définir le cosinus et le sinus d'un angle sur le cercle trigonométrique ?

Réponse

Le cosinus est l'abscisse et le sinus l'ordonnée du point correspondant.

46Question

Quelle relation fondamentale relie cos⁡2(x)\cos^2(x) et sin⁡2(x)\sin^2(x) ?

Réponse

cos⁡2(x)+sin⁡2(x)=1\cos^2(x)+\sin^2(x)=1

47Question

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

Réponse

Le nombre positif ou nul égal à x si x≥0, sinon à -x.

48Question

Quelle inégalité caractérise |x - a| ≤ ε pour un réel a et ε ≥ 0 ?

Réponse

a - ε ≤ x ≤ a + ε.

49Question

Quelle propriété relie |xy| à |x| et |y| ?

Réponse

|xy| = |x| × |y|.

50Question

Quelle inégalité exprime la propriété triangulaire de la valeur absolue ?

Réponse

|x + y| ≤ |x| + |y|.

51Question

Quelle définition donne la partie entière E(x) d'un réel x ?

Réponse

L'unique entier tel qu'E(x) ≤ x < E(x) + 1.

52Question

Qu'est-ce que la borne supérieure d'un ensemble ?

Réponse

Son plus petit majorant.

53Question

Qu'est-ce que la borne inférieure d'un ensemble ?

Réponse

Son plus grand minorant.

54Question

Comment s'écrit un nombre complexe z en fonction de x et y ?

Réponse

z s'écrit x+iyx+iy avec x et y réels.

55Question

Quelle condition rend deux nombres complexes égaux ?

Réponse

Ils ont les mêmes parties réelle et imaginaire.

56Question

Quelle formule donne le produit de deux nombres complexes ?

Réponse

(x+iy)(x′+iy′)=(xx′−yy′)+i(xy′+x′y)(x+iy)(x'+iy')=(xx'-yy')+i(xy'+x'y)

57Question

Quelle relation vérifie le nombre imaginaire i ?

Réponse

i2=−1i^2=-1

58Question

Comment se définit le conjugué d'un complexe z=x+iyz=x+iy ?

Réponse

zˉ=x−iy\bar{z}=x-iy

59Question

Quelle est la relation géométrique du conjugué d'un complexe ?

Réponse

C'est la symétrie par rapport à l'axe réel.

60Question

Quelle formule relie un complexe zz à son conjugué zˉ\bar{z} ?

Réponse

zzˉ=x2+y2z\bar{z}=x^2+y^2

61Question

Comment s'exprime l'inverse d'un complexe non nul zz ?

Réponse

1z=zˉzzˉ\frac{1}{z}=\frac{\bar{z}}{z\bar{z}}

62Question

Comment s'écrit un nombre complexe non nul en forme trigonométrique ?

Réponse

z=∣z∣(cos⁡(arg⁡(z))+isin⁡(arg⁡(z)))z=|z|(\cos(\arg(z))+i\sin(\arg(z))) avec argument défini à un multiple de 2π2\pi près.

63Question

Comment calcule-t-on le module ∣z∣|z| pour z=a+ibz=a+ib ?

Réponse

On calcule ∣z∣=a2+b2|z|=\sqrt{a^2+b^2}.

64Question

Quelles conditions doit vérifier l'angle θ\theta pour la forme trigonométrique de z=a+ibz=a+ib ?

Réponse

cos⁡(θ)=aa2+b2\cos(\theta)=\frac{a}{\sqrt{a^2+b^2}} et sin⁡(θ)=ba2+b2\sin(\theta)=\frac{b}{\sqrt{a^2+b^2}}.

65Question

Comment est définie l'exponentielle complexe pour un réel θ\theta ?

Réponse

eiθ=cos⁡(θ)+isin⁡(θ)e^{i\theta}=\cos(\theta)+i\sin(\theta).

66Question

Quel est le module de l'exponentielle complexe eiθe^{i\theta} ?

Réponse

Son module vaut 1.

67Question

Quelle relation lie ei(θ+θ′)e^{i(\theta+\theta')} à eiθe^{i\theta} et eiθ′e^{i\theta'} ?

Réponse

ei(θ+θ′)=eiθeiθ′e^{i(\theta+\theta')}=e^{i\theta}e^{i\theta'}.

68Question

Comment s'exprime e−iθe^{-i\theta} en fonction de eiθe^{i\theta} ?

Réponse

e−iθ=1eiθe^{-i\theta}=\frac{1}{e^{i\theta}}.

69Question

Quelle forme unique a tout nombre complexe non nul en forme exponentielle ?

Réponse

z=∣z∣eiarg⁡(z)z=|z|e^{i\arg(z)} avec module réel positif et argument défini à un multiple de 2π2\pi près.

70Question

Quelles sont les racines complexes de az2+bz+c=0az^2+bz+c=0 si △<0\triangle<0 ?

Réponse

z1=−b−i∣△∣2az_1=\frac{-b - i\sqrt{|\triangle|}}{2a} et z2=−b+i∣△∣2az_2=\frac{-b + i\sqrt{|\triangle|}}{2a}.

71Question

Que sont les racines carrées complexes d'un nombre a∈Ca\in\mathbb{C} ?

Réponse

Ce sont les nombres complexes dont le carré vaut aa.

72Question

Quelles sont les deux racines carrées complexes de a=∣a∣eiθ≠0a=|a|e^{i\theta}\neq0 ?

Réponse

z1=∣a∣eiθ/2z_1=\sqrt{|a|}e^{i\theta/2} et z2=−z1=∣a∣ei(θ/2+π)z_2=-z_1=\sqrt{|a|}e^{i(\theta/2+\pi)}.

73Question

Quelles sont les solutions de az2+bz+c=0az^2+bz+c=0 si δ2=△=b2−4ac\delta^2=\triangle=b^2-4ac ?

Réponse

z1=−b−δ2az_1=\frac{-b-\delta}{2a} et z2=−b+δ2az_2=\frac{-b+\delta}{2a}.

74Question

Comment s'expriment les nn racines n-ièmes de l'unité ?

Réponse

ξk=e2ikπ/n\xi_k=e^{2ik\pi/n} pour 0≤k≤n−10\leq k\leq n-1.

75Question

Quelles sont les formules d'Euler pour cosinus et sinus ?

Réponse

cos⁡(θ)=eiθ+e−iθ2\cos(\theta)=\frac{e^{i\theta}+e^{-i\theta}}{2} et sin⁡(θ)=eiθ−e−iθ2i\sin(\theta)=\frac{e^{i\theta}-e^{-i\theta}}{2i}.

76Question

Quelle est la première étape pour linéariser une expression en sinus et cosinus ?

Réponse

Remplacer sinus et cosinus par les formules d'Euler.

77Question

Que fait-on après avoir remplacé sinus et cosinus par les formules d'Euler dans une expression ?

Réponse

On développe les puissances.

78Question

Quelle est la dernière étape pour linéariser une expression en sinus et cosinus ?

Réponse

On regroupe les exponentielles pour retrouver des sinus et cosinus.

79Question

Quelle est la formule de De Moivre pour (cos⁡(θ)+isin⁡(θ))n(\cos(\theta)+i\sin(\theta))^n ?

Réponse

(cos⁡(θ)+isin⁡(θ))n=cos⁡(nθ)+isin⁡(nθ)(\cos(\theta)+i\sin(\theta))^n=\cos(n\theta)+i\sin(n\theta).

80Question

Quelle différence principale existe entre récurrence double et récurrence forte ?

Réponse

La récurrence double utilise P(n) et P(n+1), la forte toutes les P(k) précédentes.

81Question

Quelle formule donne la somme des n premiers entiers naturels strictement positifs ?

Réponse

n(n+1)2\frac{n(n+1)}{2}

82Question

Que dit la conjecture de Goldbach ?

Réponse

Tout entier pair > 3 s'écrit comme somme de deux nombres premiers.

83Question

Quelle méthode utilise-t-on pour montrer qu'un ensemble A est vide ?

Réponse

On suppose qu'il existe un élément dans A et on trouve une contradiction.

84Question

Comment se calcule la composée de deux applications f:E→F et g:F→G ?

Réponse

Par $(g\circ f)(x)=g(f(x))$ pour tout x dans E.

85Question

Comment l'inversion affecte-t-elle le sens d'une inégalité pour des nombres positifs ?

Réponse

Elle change le sens de l'inégalité.

86Question

Que signifie 0<x<y⟺1x>1y>00<x<y\Longleftrightarrow \frac1x>\frac1y>0 ?

Réponse

L'inégalité entre x et y s'inverse quand on prend leurs inverses.

87Question

Quelles sont les formules d'addition pour cos⁡(x+y)\cos(x+y) et sin⁡(x+y)\sin(x+y) ?

Réponse

cos⁡(x+y)=cos⁡(x)cos⁡(y)−sin⁡(x)sin⁡(y)\cos(x+y)=\cos(x)\cos(y)-\sin(x)\sin(y) et sin⁡(x+y)=sin⁡(x)cos⁡(y)+cos⁡(x)sin⁡(y)\sin(x+y)=\sin(x)\cos(y)+\cos(x)\sin(y)

88Question

Que contient tout intervalle ouvert non vide de R ?

Réponse

Au moins un rationnel et au moins un irrationnel.

89Question

Quelles sont les nn racines n-ièmes de a=∣a∣eiθ≠0a=|a|e^{i\theta}\neq0 ?

Réponse

zk=∣a∣nei(θ+2kπ)/nz_k=\sqrt[n]{|a|}e^{i(\theta+2k\pi)/n} pour 0≤k≤n−10\leq k\leq n-1.

90Question

Quelle factorisation donne eiθ+eiθ′e^{i\theta}+e^{i\theta'} ?

Réponse

eiθ+eiθ′=2cos⁡(θ−θ′2)ei(θ+θ′2)e^{i\theta}+e^{i\theta'}=2\cos\left(\frac{\theta-\theta'}{2}\right)e^{i(\frac{\theta+\theta'}{2})}.

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