Flashcards : Dérivation, développements et séries (95 cartes)

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1Question

Comment démontre-t-on une implication par contraposée ?

Réponse

On démontre que la négation de la conclusion implique la négation de l’hypothèse.

2Question

Quelles implications établit-on pour démontrer P⇔QP \Leftrightarrow Q ?

Réponse

On établit P⇒QP \Rightarrow Q et Q⇒PQ \Rightarrow P.

3Question

Quelles sont les étapes d’une démonstration par récurrence ?

Réponse

L’initialisation, l’hérédité, puis la conclusion que P(n)P(n) est vraie pour tout n≥n0n \geq n_0.

4Question

Quelle condition définit le maximum x0x_0 d’un ensemble AA ?

Réponse

Tout élément xx de AA vérifie x≤x0x\le x_0.

5Question

Quand un ensemble AA est-il majoré ?

Réponse

Lorsqu’il admet au moins un majorant.

6Question

Comment caractérise-t-on la borne supérieure de AA ?

Réponse

C’est le plus petit majorant de AA, noté sup⁡(A)\sup(A).

7Question

Comment caractérise-t-on la borne inférieure de AA ?

Réponse

C’est le plus grand minorant de AA, noté inf⁡(A)\inf(A).

8Question

Quel résultat garantit une borne supérieure pour une partie de R\mathbb{R} ?

Réponse

Toute partie non vide et majorée de R\mathbb{R} admet une borne supérieure.

9Question

Quelle inégalité relie ∣x+y∣|x+y| à ∣x∣+∣y∣|x|+|y| ?

Réponse

∣x+y∣≤∣x∣+∣y∣|x+y|\le |x|+|y|

10Question

Quelle propriété assure un rationnel dans chaque intervalle ouvert réel non vide ?

Réponse

La densité de Q\mathbb{Q} dans R\mathbb{R}.

11Question

Quand un réel a est-il adhérent à un ensemble E ?

Réponse

Tout intervalle ouvert contenant a rencontre E.

12Question

Quand un réel a est-il un point d’accumulation de E ?

Réponse

Tout intervalle ouvert contenant a contient un élément de E différent de a.

13Question

Quel théorème garantit un point d’accumulation à une partie infinie bornée de ℝ ?

Réponse

Le théorème de Bolzano-Weierstrass.

14Question

De quel ensemble vers quel ensemble une suite numérique est-elle une application ?

Réponse

De N\mathbb{N} vers R\mathbb{R} ou C\mathbb{C}.

15Question

Quelle condition définit la convergence de (un)(u_n) vers ℓ\ell ?

Réponse

Pour tout ε>0\varepsilon>0, il existe NN tel que n≥Nn\geq N implique ∣un−ℓ∣≤ε|u_n-\ell|\leq\varepsilon.

16Question

Combien de limites une suite convergente peut-elle avoir ?

Réponse

Une seule.

17Question

Quelle propriété toute suite numérique convergente possède-t-elle ?

Réponse

Elle est bornée.

18Question

Quelle propriété garantit la convergence d’une suite réelle croissante ?

Réponse

Elle converge si elle est majorée.

19Question

Quelles conditions définissent deux suites réelles adjacentes ?

Réponse

La première est croissante, la seconde décroissante, la première reste inférieure ou égale à la seconde et leur différence tend vers zéro.

20Question

Vers quelle limite convergent deux suites adjacentes ?

Réponse

Vers une même limite.

21Question

Vers quoi converge une sous-suite d’une suite de limite ℓ\ell ?

Réponse

Vers ℓ\ell.

22Question

Que peut-on conclure si les sous-suites paire et impaire de (un)(u_n) convergent vers ℓ\ell ?

Réponse

La suite (un)(u_n) converge vers ℓ\ell.

23Question

Que conclure de un≤vn≤wnu_n\leq v_n\leq w_n et de la convergence de (un)(u_n) et (wn)(w_n) vers ℓ\ell ?

Réponse

La suite (vn)(v_n) converge vers ℓ\ell.

24Question

Quel théorème garantit une sous-suite convergente pour toute suite réelle bornée ?

Réponse

Le théorème de Bolzano-Weierstrass.

25Question

Quelle condition définit une suite de Cauchy ?

Réponse

Pour tout ε>0\varepsilon>0, il existe NN tel que ∣un−um∣≤ε|u_n-u_m|\leq\varepsilon dès que n,m≥Nn,m\geq N.

26Question

À quelle condition une suite réelle converge-t-elle ?

Réponse

Si et seulement si elle est de Cauchy.

27Question

Quelle relation définit une récurrence linéaire d’ordre pp ?

Réponse

un=a1un−1+a2un−2+⋯+apun−pu_n=a_1u_{n-1}+a_2u_{n-2}+\cdots+a_pu_{n-p}, avec des coefficients fixés.

28Question

Comment définit-on une fonction réelle d’une variable réelle ?

Réponse

C’est une application d’un domaine de R\mathbb R dans R\mathbb R qui associe une valeur unique à chaque élément du domaine.

29Question

Quand une fonction est-elle bornée en aa ?

Réponse

Lorsqu’elle est définie sur un voisinage épointé de aa et que sa valeur absolue y est majorée.

30Question

Quelle condition ε-δ définit la continuité de ff en aa ?

Réponse

Pour tout ε>0\varepsilon>0, il existe δ>0\delta>0 tel que ∣f(x)−f(a)∣<ε|f(x)-f(a)|<\varepsilon dès que xx appartient au domaine et ∣x−a∣<δ|x-a|<\delta.

31Question

Quand le quotient de deux fonctions continues en aa est-il continu en aa ?

Réponse

Lorsque le dénominateur ne s’annule pas en aa.

32Question

Quelles propriétés une fonction continue sur [a,b][a,b] possède-t-elle ?

Réponse

Elle est bornée et atteint son maximum ainsi que son minimum.

33Question

Quelle valeur une fonction continue sur [a,b][a,b] prend-elle entre f(a)f(a) et f(b)f(b) ?

Réponse

Toute valeur comprise entre f(a)f(a) et f(b)f(b).

34Question

Que signifie la différentiabilité de ff en x0x_0 ?

Réponse

Il existe un réel AA et une fonction Θ\Theta tendant vers 00 en x0x_0 tels que f(x)=f(x0)+(x−x0)(A+Θ(x))f(x)=f(x_0)+(x-x_0)(A+\Theta(x)).

35Question

Comment définit-on la dérivée de ff en x0x_0 ?

Réponse

f′(x0)=lim⁡x→x0f(x)−f(x0)x−x0f'(x_0)=\lim_{x\to x_0}\frac{f(x)-f(x_0)}{x-x_0}, si cette limite finie existe.

36Question

Quelle propriété possède en x0x_0 toute fonction dérivable en ce point ?

Réponse

Elle est continue en x0x_0.

37Question

Que vaut f′(x0)f'(x_0) si une fonction dérivable atteint un extremum local en x0x_0 ?

Réponse

00.

38Question

Quel signe a la dérivée d’une fonction dérivable croissante sur un intervalle ouvert ?

Réponse

Elle est positive ou nulle sur cet intervalle.

39Question

Quelle formule donne la dérivée de g∘fg\circ f en x0x_0 ?

Réponse

(g∘f)′(x0)=g′(f(x0))f′(x0)(g\circ f)'(x_0)=g'(f(x_0))f'(x_0).

40Question

Quelle est la dérivée de la fonction réciproque en y0=f(x0)y_0=f(x_0) lorsque f′(x0)≠0f'(x_0)\neq 0 ?

Réponse

1f′(x0)\frac{1}{f'(x_0)}

41Question

Quelle formule donne la dérivée de la réciproque de f en y₀, si f′(x₀) ≠ 0 ?

Réponse

(f−1)′(y0)=1f′(x0)(f^{-1})'(y_0)=\frac{1}{f'(x_0)}

42Question

Quelle conclusion suit du théorème de Rolle lorsque f(a) = f(b) ?

Réponse

Il existe c ∈ ]a,b[ tel que f′(c) = 0.

43Question

Quelle égalité caractérise le théorème des accroissements finis pour f ?

Réponse

f(b)−f(a)b−a=f′(c)\frac{f(b)-f(a)}{b-a}=f'(c) pour un c ∈ ]a,b[.

44Question

Que garantit f′ > 0 sur ]a,b[ lorsque f est continue sur [a,b] ?

Réponse

f est strictement croissante sur [a,b].

45Question

Quelle limite de quotient de dérivées entraîne la règle de l’Hôpital au point x₀ ?

Réponse

lim⁡x→x0f′(x)g′(x)=ℓ\lim_{x\to x_0}\frac{f'(x)}{g'(x)}=\ell entraîne lim⁡x→x0f(x)−f(x0)g(x)−g(x0)=ℓ\lim_{x\to x_0}\frac{f(x)-f(x_0)}{g(x)-g(x_0)}=\ell.

46Question

Comment définit-on la dérivée d’ordre n de f ?

Réponse

f(n)=(f(n−1))′f^{(n)}=(f^{(n-1)})', avec f(0)=ff^{(0)}=f.

47Question

Quelles conditions définissent une fonction de classe Cⁿ ?

Réponse

Elle est n fois dérivable et sa dérivée d’ordre n est continue.

48Question

Quelle formule de Leibniz donne la dérivée n-ième d’un produit fg ?

Réponse

(fg)(n)=∑k=0n(nk)f(k)g(n−k)(fg)^{(n)}=\sum_{k=0}^{n}\binom{n}{k}f^{(k)}g^{(n-k)}

49Question

Quelle inégalité définit la convexité de f sur I ?

Réponse

f(tx1+(1−t)x2)≤tf(x1)+(1−t)f(x2)f(tx_1+(1-t)x_2)\leq tf(x_1)+(1-t)f(x_2) pour x1,x2∈Ix_1,x_2\in I et t∈[0,1]t\in[0,1].

50Question

Quelle inégalité caractérise la concavité de f sur I ?

Réponse

f(tx+(1−t)y)≥tf(x)+(1−t)f(y)f(tx+(1-t)y)\geq tf(x)+(1-t)f(y) pour x,y∈Ix,y\in I et t∈[0,1]t\in[0,1].

51Question

Quelle restriction du sinus est réciproque de la fonction arcsin ?

Réponse

La restriction à [−π/2,π/2][-\pi/2,\pi/2].

52Question

Quelle est la dérivée de arcsin sur ]−1,1[]-1,1[ ?

Réponse

11−x2\frac{1}{\sqrt{1-x^2}}.

53Question

Quelle est la dérivée de arccos sur ]−1,1[]-1,1[ ?

Réponse

−11−x2-\frac{1}{\sqrt{1-x^2}}.

54Question

Quelle est la dérivée de arctan sur R\mathbb{R} ?

Réponse

11+x2\frac{1}{1+x^2}.

55Question

Qu’est-ce qu’une proposition ?

Réponse

Un énoncé auquel on peut attribuer une valeur de vérité, vraie ou fausse.

56Question

Comment démontre-t-on PP par l’absurde ?

Réponse

On suppose PP fausse et on en déduit une contradiction.

57Question

Comment appelle-t-on l’ensemble qui ne contient aucun élément ?

Réponse

L’ensemble vide, noté ∅\varnothing.

58Question

Que contient la réunion A∪BA \cup B ?

Réponse

Les éléments qui appartiennent à AA ou à BB.

59Question

Que contient l’intersection A∩BA \cap B ?

Réponse

Les éléments qui appartiennent à AA et à BB.

60Question

Quel plus petit élément possède toute partie non vide de N\mathbb{N} ?

Réponse

Un plus petit élément.

61Question

Quand un ensemble E est-il fermé ?

Réponse

Lorsqu'E est égal à son adhérence.

62Question

Quelle est l’adhérence de ℚ ?

Réponse

ℝ.

63Question

Quel réel appartient à tous les segments d’une famille décroissante de segments fermés non vides de ℝ ?

Réponse

Il existe un réel commun à tous ces segments.

64Question

Comment est ordonnée la droite numérique achevée ℝ̄ ?

Réponse

Pour tout réel x, −∞<x<+∞-\infty < x < +\infty.

65Question

Quelles opérations sont indéfinies dans ℝ̄ ?

Réponse

(+∞)+(−∞), 0×(+∞), 0×(−∞) (+\infty)+(-\infty),\ 0\times(+\infty),\ 0\times(-\infty) sont indéfinies.

66Question

Quand une suite réelle est-elle bornée ?

Réponse

Lorsqu’elle est à la fois majorée et minorée.

67Question

Quelle inégalité caractérise une suite réelle croissante ?

Réponse

un≤un+1u_n \leq u_{n+1} pour tout nn.

68Question

Quelle application permet de définir une suite extraite de (un)(u_n) ?

Réponse

Une application strictement croissante φ\varphi de N\mathbb{N} dans N\mathbb{N}, avec vn=uφ(n)v_n=u_{\varphi(n)}.

69Question

Qu’est-ce qu’une valeur d’adhérence d’une suite numérique ?

Réponse

La limite d’une sous-suite de cette suite.

70Question

La suite un=1n2u_n=\frac{1}{n^2}, pour n≥1n\geq1, possède quelle propriété ?

Réponse

C’est une suite de Cauchy.

71Question

Quelle propriété de bornitude possède toute suite de Cauchy ?

Réponse

Toute suite de Cauchy est bornée.

72Question

Si un=aun−1u_n=au_{n-1}, quelle est la raison de la suite géométrique ?

Réponse

aa.

73Question

Si un=un−1+ru_n=u_{n-1}+r, quelle est la raison de la suite arithmétique ?

Réponse

rr.

74Question

Quelle est l’équation caractéristique d’une récurrence linéaire d’ordre pp ?

Réponse

rp−a1rp−1−⋯−ap−1r−ap=0r^p-a_1r^{p-1}-\cdots-a_{p-1}r-a_p=0

75Question

Comment définit-on le graphe d’une fonction ff de domaine DD ?

Réponse

L’ensemble des couples (x,f(x))(x,f(x)) pour x∈Dx\in D.

76Question

Quelle inégalité caractérise un maximum global de ff en α\alpha ?

Réponse

f(x)≤f(α)f(x)\leq f(\alpha) pour tout xx du domaine.

77Question

Dans quel intervalle un maximum local de ff en α\alpha doit-il satisfaire une inégalité ?

Réponse

Dans un intervalle ouvert contenant α\alpha, f(x)≤f(α)f(x)\leq f(\alpha).

78Question

Quelle inégalité définit une fonction kk-lipschitzienne ?

Réponse

∣f(x)−f(y)∣≤k∣x−y∣|f(x)-f(y)|\leq k|x-y| pour tous x,yx,y de son domaine.

79Question

Quelles demi-droites caractérisent les voisinages de +∞+\infty et −∞-\infty ?

Réponse

Respectivement ]A,+∞[]A,+\infty[ et ]−∞,A[]-\infty,A[.

80Question

Pour quel domaine la fonction f(x)=1/xf(x)=1/x n’est-elle pas bornée ?

Réponse

Sur ]0,+∞[]0,+\infty[.

81Question

Quelles conditions assurent la continuité de g∘fg\circ f en aa ?

Réponse

ff est continue en aa, gg en f(a)f(a), et l’image de ff est incluse dans le domaine de gg.

82Question

Quel critère séquentiel caractérise la continuité de ff en x0x_0 ?

Réponse

Pour toute suite xnx_n tendant vers x0x_0, la suite f(xn)f(x_n) tend vers f(x0)f(x_0).

83Question

Qu’exige la continuité d’une fonction sur un intervalle à ses bornes ?

Réponse

La continuité à droite en la borne gauche et à gauche en la borne droite, lorsque la fonction y est définie.

84Question

Que garantit le théorème des valeurs intermédiaires si f(a)f(b)<0f(a)f(b)<0 ?

Réponse

Il existe c∈]a,b[c\in]a,b[ tel que f(c)=0f(c)=0.

85Question

Quelle équivalence relie dérivabilité et différentiabilité en x0x_0 ?

Réponse

ff est dérivable en x0x_0 si et seulement si elle y est différentiable.

86Question

Quelle égalité garantit le théorème des accroissements finis de Cauchy ?

Réponse

f(b)−f(a)g(b)−g(a)=f′(c)g′(c)\frac{f(b)-f(a)}{g(b)-g(a)}=\frac{f'(c)}{g'(c)} pour un c ∈ ]a,b[.

87Question

Quelle borne sur |f′| entraîne une inégalité de Lipschitz de constante M ?

Réponse

∣f(y)−f(x)∣≤M∣y−x∣|f(y)-f(x)|\leq M|y-x| pour tous x,y ∈ ]a,b[ distincts.

88Question

Quelle limite vaut f′(x₀)/g′(x₀) si f et g s’annulent en x₀ et g′(x₀) ≠ 0 ?

Réponse

lim⁡x→x0f(x)g(x)=f′(x0)g′(x0)\lim_{x\to x_0}\frac{f(x)}{g(x)}=\frac{f'(x_0)}{g'(x_0)}.

89Question

Quand une fonction est-elle n fois dérivable ?

Réponse

Lorsque sa dérivée d’ordre n existe.

90Question

Quand une fonction est-elle de classe C∞ ?

Réponse

Lorsqu’elle est de classe Cⁿ pour tout entier naturel n.

91Question

Sur quel ensemble la fonction définie par f(x)=x2f(x)=x^2 est-elle convexe ?

Réponse

Sur R\mathbb{R}.

92Question

Quelle restriction du cosinus est réciproque de la fonction arccos ?

Réponse

La restriction à [0,π][0,\pi].

93Question

Quelle restriction de la tangente est réciproque de la fonction arctan ?

Réponse

La restriction à ]−π/2,π/2[]-\pi/2,\pi/2[.

94Question

Quelle identité relie arcsin et arccos sur [−1,1][-1,1] ?

Réponse

arcsin⁡(x)+arccos⁡(x)=π2\arcsin(x)+\arccos(x)=\frac{\pi}{2}.

95Question

Quelle expression définit le sinus hyperbolique sur R\mathbb{R} ?

Réponse

sinh⁡(x)=ex−e−x2\sinh(x)=\frac{e^x-e^{-x}}{2}.

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Teste tes connaissances avec un QCM de 69 questions sur Dérivation, développements et séries.

1. Pour prouver par contraposée que P implique Q, quelle implication doit-on établir ?

2. Pour démontrer que deux propositions P et Q sont équivalentes, quelle démarche faut-il suivre ?

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