Flashcards : Fonctions hyperboliques et équations différentielles — 78 cartes

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1Question

Qu'est-ce qu'une application f:E→F ?

Réponse

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

2Question

Comment se définit l'image d'une application f:E→F ?

Réponse

C'est l'ensemble des éléments de F ayant au moins un antécédent dans E.

3Question

Quand une application est-elle injective ?

Réponse

Quand deux éléments distincts de E ont des images distinctes.

4Question

Quand une application est-elle surjective ?

Réponse

Quand tout élément de F possède au moins un antécédent dans E.

5Question

Quand une application est-elle bijective ?

Réponse

Quand tout élément de F possède un unique antécédent dans E.

6Question

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

Réponse

Par (g∘f)(x)=g(f(x)), on applique d'abord f puis g.

7Question

Qu'impose une loi de composition interne sur un ensemble E ?

Réponse

Le résultat appartient encore à E pour tout couple d'éléments de E.

8Question

Quelles conditions définissent une loi de groupe ?

Réponse

Associativité, élément neutre, et existence d'un opposé pour chaque élément.

9Question

Quand un groupe est-il abélien ?

Réponse

Lorsque sa loi de composition est commutative.

10Question

Comment appelle-t-on un réel qui n'est pas rationnel ?

Réponse

Un nombre irrationnel.

11Question

Quelles propriétés caractérisent la relation ≤ sur R ?

Réponse

Réflexive, transitive, antisymétrique, compatible avec addition et multiplication par réel positif.

12Question

Que représente la partie entière E(x) d'un réel x ?

Réponse

Le plus grand entier inférieur ou égal à x.

13Question

Qu'est-ce qu'un intervalle de R ?

Réponse

Une partie contenant tout segment reliant deux de ses éléments.

14Question

Que garantit l'axiome de la borne supérieure pour R ?

Réponse

Toute partie non vide et majorée de R admet une borne supérieure.

15Question

Qu'est-ce qu'une suite numérique en mathématiques ?

Réponse

Une application de 9N9 dans 9R9 notE9e (u_n) avec u_n comme terme gE9nE9ral.

16Question

Quelle condition dE9finit la convergence d'une suite vers 9l9 ?

Réponse

Pour tout 99>0, il existe N tel que n>N implique |u_n-9l|<99.

17Question

Quelle propriE9tE9 a toute suite extraite d'une suite convergente ?

Réponse

Elle converge vers la mEAme limite que la suite initiale.

18Question

Quelle propriété a toute suite convergente ?

Réponse

Elle est bornée.

19Question

Comment définit-on une suite croissante ?

Réponse

Une suite où un≤un+1u_n \leq u_{n+1} pour tout nn.

20Question

Qu'est-ce qu'une suite monotone ?

Réponse

Une suite croissante ou décroissante.

21Question

Quelle condition assure la convergence d'une suite croissante ?

Réponse

Être majorée.

22Question

Quelle condition assure la convergence d'une suite décroissante ?

Réponse

Être minorée.

23Question

Quelle est la limite de la somme de deux suites convergentes ?

Réponse

La somme des limites des deux suites.

24Question

Quelle est la limite de λun\lambda u_n si unu_n converge vers u^\hat u ?

Réponse

λu^\lambda \hat u.

25Question

Quelles conditions définissent deux suites adjacentes ?

Réponse

La première est croissante, la seconde décroissante, et leur différence tend vers zéro.

26Question

Que peut-on dire de la limite de deux suites adjacentes ?

Réponse

Elles convergent toutes deux vers la même limite.

27Question

Quelle est la définition d'une suite de Cauchy ?

Réponse

Pour tout ε>0, il existe N tel que pour m,n≥N, |u_m - u_n| ≤ ε.

28Question

Quelle condition caractérise la convergence d'une suite réelle ?

Réponse

Elle converge si et seulement si elle est une suite de Cauchy.

29Question

Qu'est-ce qu'une suite récurrente d'ordre 1 ?

Réponse

Une suite définie par un terme initial et un+1=f(un)u_{n+1}=f(u_n).

30Question

Quelle condition de Lipschitz doit vérifier f pour garantir la convergence ?

Réponse

∣f(x)−f(y)∣≤K∣x−y∣|f(x)-f(y)|\le K|x-y| avec 0<K<10<K<1.

31Question

Que garantit la présence d'un point fixe l tel que l=f(l)l=f(l) pour la suite ?

Réponse

La suite converge vers ce point fixe l.

32Question

Qu'est-ce qu'une série de terme général uₙ ?

Réponse

La suite des sommes partielles Sn=∑i=0nuiS_n=\sum_{i=0}^n u_i.

33Question

Quand une série de terme général uₙ converge-t-elle ?

Réponse

Quand la suite de ses sommes partielles SnS_n converge.

34Question

Quelle condition sur r assure la convergence de la série géométrique ∑n=0∞rn\sum_{n=0}^\infty r^n ?

Réponse

La convergence si ∣r∣<1|r|<1.

35Question

Quelle est la somme de la série géométrique convergente ∑n=0∞rn\sum_{n=0}^\infty r^n ?

Réponse

11−r\frac{1}{1-r}.

36Question

Quelle condition nécessaire doit vérifier le terme général unu_n d'une série pour qu'elle converge ?

Réponse

Le terme général unu_n doit tendre vers 0.

37Question

Qu'est-ce qu'une série de Riemann pour un réel α ?

Réponse

Une série de terme général un=1nαu_n=\frac{1}{n^\alpha}.

38Question

Quelle est la forme des sommes partielles d'une série de Riemann ?

Réponse

Sn=∑k=1n1kαS_n=\sum_{k=1}^n \frac{1}{k^\alpha}.

39Question

Quand la série de Riemann ∑n=1∞1nα\sum_{n=1}^\infty \frac{1}{n^\alpha} diverge-t-elle ?

Réponse

Elle diverge si α≤1\alpha \leq 1 et tend vers +∞.

40Question

Quand la série de Riemann ∑n=1∞1nα\sum_{n=1}^\infty \frac{1}{n^\alpha} converge-t-elle ?

Réponse

Elle converge si α>1\alpha > 1.

41Question

Que peut-on dire de la convergence de deux séries à termes positifs avec un∼vnu_n \sim v_n ?

Réponse

Elles convergent ou divergent simultanément.

42Question

Quelle condition sur α assure la convergence d'une série avec un∼Anαu_n \sim \frac{A}{n^\alpha} et A>0A>0 ?

Réponse

La série converge si et seulement si α>1\alpha > 1.

43Question

Quelle condition exprime la limite de f vers l en a ?

Réponse

Pour tout ε>0, il existe η>0 tel que 0<|x−a|<η implique |f(x)−l|<ε.

44Question

Quelle différence caractérise la limite à droite et à gauche en a ?

Réponse

La limite à droite utilise a<x<a+η, la limite à gauche a−η<x<a.

45Question

Quelle condition est nécessaire pour qu'une fonction admette une limite en a ?

Réponse

Les limites à droite et à gauche en a existent et sont égales.

46Question

Comment caractérise-t-on la limite de f en a par des suites ?

Réponse

Pour toute suite (x_n)→a avec x_n≠a, (f(x_n)) converge vers la même limite.

47Question

Quelle inégalité relie les limites α et β si f(x)≤g(x) près de a ?

Réponse

On a α≤β.

48Question

Quelle limite f(x) atteint-elle si f_1(x)≤f(x)≤f_2(x) et f_1, f_2 tendent vers l ?

Réponse

f tend vers l.

49Question

Quelle est la limite de f(x)+g(x) si f tend vers α et g vers β en a ?

Réponse

La limite est α+β.

50Question

Quelle est la limite de f(x)g(x) si f tend vers α et g vers β en a ?

Réponse

La limite est αβ.

51Question

Quelle définition donne la limite de f vers +∞ quand x tend vers a ?

Réponse

Pour tout A réel, il existe η>0 tel que 0<|x−a|<η implique f(x)>A.

52Question

Quelles formes sont indéterminées et empêchent une conclusion directe ?

Réponse

∞/∞, 0/0, ∞−∞ et 0·∞ sont indéterminées.

53Question

Quelle condition caractérise la continuité d'une fonction en un point a ?

Réponse

La limite en a existe et vaut f(a).

54Question

Quelles opérations préservent la continuité en a entre deux fonctions continues ?

Réponse

La somme, le produit et le multiple réel.

55Question

Quelle condition assure la continuité de l'inverse de g en a ?

Réponse

g(a) est différent de zéro.

56Question

Que garantit la continuité de f sur un intervalle I avec f(a)f(b)<0 ?

Réponse

Il existe c entre a et b tel que f(c)=0.

57Question

Que peut-on dire de l'image d'une fonction continue sur un segment [a,b] ?

Réponse

C'est un segment fermé borné.

58Question

Qu'est-ce que le prolongement par continuité d'une fonction f ?

Réponse

Définir f~\tilde f égale à f sur Ω∖{a}\Omega\setminus\{a\} et f~(a)\tilde f(a) égal à lim⁡x→af(x)\lim_{x\to a}f(x) si cette limite existe.

59Question

Quelle est la relation entre continuité uniforme et continuité simple ?

Réponse

Toute fonction uniformément continue est continue, mais l'inverse est faux en général.

60Question

Quelle propriété a toute fonction continue sur un intervalle fermé borné [a,b] ?

Réponse

Elle est uniformément continue sur [a,b].

61Question

Quelle est la nature de l'application x↦sin x de ℝ dans [−1,+1] ?

Réponse

Elle est surjective mais pas injective.

62Question

Quelle est la nature de l'application x↦sin x de [−π/2,+π/2] dans [−1,+1] ?

Réponse

Elle est bijective.

63Question

Comment dE9finit-on une suite extraite d'une suite (u_n) ?

Réponse

C'est une suite (uB6(n))oF9B6(u_{B6(n)}) oF9 B6 est strictement croissante de 9N dans 9N.

64Question

Pourquoi la suite u_n=(-1)^n est-elle divergente ?

Réponse

Parce que ses sous-suites (u2n)(u_{2n}) et (u2n+1)(u_{2n+1}) convergent vers 1 et -1 diffE9rents.

65Question

Quelle indétermination correspond à la somme de suites tendant vers +∞+\infty et −∞-\infty ?

Réponse

L'indétermination de type +∞−∞+\infty - \infty.

66Question

Quelle inégalité borne l'écart ∣un−l∣|u_n-l| sous condition de Lipschitz ?

Réponse

0≤∣un−l∣≤Kn∣u0−l∣0\le |u_n-l|\le K^n|u_0-l|.

67Question

Comment s'exprime la somme partielle SnS_n d'une série géométrique pour r ≠ 1 ?

Réponse

Sn=1−rn+11−rS_n=\frac{1-r^{n+1}}{1-r}.

68Question

Que vaut la somme de la série somme de deux séries convergentes ?

Réponse

La somme est la somme des sommes des deux séries.

69Question

Que vaut la somme de la série de terme général λun\lambda u_n si ∑un\sum u_n converge ?

Réponse

Elle vaut λ\lambda fois la somme de la série initiale.

70Question

Pourquoi la série de terme général un=n+cos⁡n2n3+1u_n=\frac{n+\cos n}{2n^3+1} converge-t-elle ?

Réponse

Parce que un∼12n2u_n \sim \frac{1}{2n^2} et la série de Riemann d'exposant 2 converge.

71Question

Qu'est-ce qu'un voisinage de a dans ℝ ?

Réponse

Une partie de ℝ contenant un intervalle ouvert ]a−α,a+α[ avec α>0.

72Question

Comment se définit la limite de f vers l quand x tend vers +∞ ?

Réponse

Pour tout ε>0, il existe B≥ω tel que x>B implique |f(x)−l|<ε.

73Question

Quelle condition garantit que g∘f tend vers z_0 en x_0 ?

Réponse

Si f tend vers y_0 en x_0, g vers z_0 en y_0 et g(y_0)=z_0.

74Question

Que vaut la limite de f(x)/g(x) si g tend vers +∞ et f est bornée près de a ?

Réponse

La limite est 0.

75Question

Quand la composée g∘f est-elle continue en a ?

Réponse

Si f est continue en a et g en f(a).

76Question

Comment prolonge-t-on f par continuité en a si la limite existe ?

Réponse

On définit f(a) comme cette limite.

77Question

Quelle est la définition de la continuité uniforme d'une fonction f sur Ω ?

Réponse

Pour tout ε>0, il existe η>0 tel que |x−y|<η entraîne |f(x)−f(y)|<ε pour tous x,y∈Ω.

78Question

Comment se prolonge continûment f(x)=sin⁡xxf(x)=\frac{\sin x}{x} en 0 ?

Réponse

En posant f~(0)=1\tilde f(0)=1 car lim⁡x→0sin⁡xx=1\lim_{x\to0}\frac{\sin x}{x}=1.

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Teste tes connaissances avec un QCM de 67 questions sur Fonctions hyperboliques et équations différentielles.

1. Quelle propriété caractérise une application de EE vers FF ?

2. Que représente l’ensemble Im⁡f\operatorname{Im} f d’une application f:E→Ff:E\to F ?

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