Flashcards : Mathématiques générales : fonctions et dérivées (75 cartes)

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1Question

Qu'exprime une équation en mathématiques ?

Réponse

Une relation entre différentes quantités, variables ou inconnues.

2Question

Que possède une équation en plus de sa relation ?

Réponse

Un ensemble de solutions.

3Question

Quelle est la suite d'inclusion des ensembles numériques ?

Réponse

N⊂Z⊂Q⊂R\mathbb{N} \subset \mathbb{Z} \subset \mathbb{Q} \subset \mathbb{R}.

4Question

Qu'est-ce qu'une fonction f:A→Bf:A\to B associe à chaque x∈Ax\in A ?

Réponse

Une valeur f(x)∈Bf(x)\in B.

5Question

Que contient le domaine de définition d'une fonction ?

Réponse

Les arguments.

6Question

Que contient l'ensemble d'arrivée d'une fonction ?

Réponse

Les valeurs possibles.

7Question

Comment s'appelle une fonction de la forme f(x)=anxn+⋯+a1x+a0f(x)=a_nx^n+\cdots+a_1x+a_0 avec ai∈Ra_i\in\mathbb{R} ?

Réponse

Une fonction polynomiale.

8Question

Sur quel ensemble est défini le quotient f/gf/g de fonctions ?

Réponse

Sur {x∈A∣g(x)≠0}\{x\in A\mid g(x)\neq0\}.

9Question

Comment s'exprime la composée g∘fg\circ f si f:A→Bf:A\to B et g:B→Cg:B\to C ?

Réponse

(g∘f)(x)=g(f(x))(g\circ f)(x)=g(f(x)).

10Question

Qu'est-ce que la limite de f en c égale à L signifie ?

Réponse

Les valeurs de f(x) se rapprochent de L quand x se rapproche de c.

11Question

Quand la limite lim⁡x→cf(x)\lim_{x\to c}f(x) existe-t-elle ?

Réponse

Si les limites à gauche et à droite existent et sont égales à L.

12Question

Quelle condition impose l'inégalité g(x)≤f(x)≤h(x)g(x)\leq f(x)\leq h(x) près de c ?

Réponse

Si lim⁡x→cg(x)\lim_{x\to c}g(x) et lim⁡x→ch(x)\lim_{x\to c}h(x) valent L, alors lim⁡x→cf(x)=L\lim_{x\to c}f(x)=L.

13Question

Quelle définition donne la continuité d'une fonction f en un point c ?

Réponse

lim⁡x→cf(x)=f(c)\lim_{x\to c}f(x)=f(c).

14Question

Quelle est la définition de la dérivée de f en a ?

Réponse

La limite f′(a)=lim⁡h→0f(a+h)−f(a)hf'(a)=\lim_{h\to0}\frac{f(a+h)-f(a)}{h} lorsqu'elle existe.

15Question

Quelle est la pente de la tangente à f(x)=x2f(x)=x^2 en x=1 ?

Réponse

La pente vaut 2.

16Question

Quelle est l'équation de la tangente à f(x)=x2f(x)=x^2 en x=1 ?

Réponse

y=2x−1y=2x-1.

17Question

Quelle est la dérivée de xrx^r par rapport à x ?

Réponse

rxr−1rx^{r-1}.

18Question

Quelle est la formule de la règle de la chaîne pour (g∘u)′(a)(g\circ u)'(a) ?

Réponse

(g∘u)′(a)=g′(u(a))u′(a)(g\circ u)'(a)=g'(u(a))u'(a) lorsqu'u est dérivable en a et g en u(a).

19Question

Que permet la règle de l’Hospital ?

Réponse

De remplacer une limite de quotient par le quotient des dérivées sous certaines hypothèses.

20Question

Comment se définit la dérivée partielle selon x pour une fonction f?

Réponse

C'est la limite lim⁡h→0f(a+h,b)−f(a,b)h\lim_{h\to0}\frac{f(a+h,b)-f(a,b)}{h}.

21Question

Quelle est l'expression du plan tangent au graphe de f en (a,b,f(a,b))?

Réponse

z=f(a,b)+∂f∂x(a,b)(x−a)+∂f∂y(a,b)(y−b)z=f(a,b)+\frac{\partial f}{\partial x}(a,b)(x-a)+\frac{\partial f}{\partial y}(a,b)(y-b).

22Question

Que relie une équation différentielle?

Réponse

Une fonction à une variable et ses dérivées.

23Question

Comment s'écrit le modèle de Malthus?

Réponse

u′(t)=bu(t)u'(t)=bu(t).

24Question

Comment s'écrit le modèle de Verhulst?

Réponse

u′(t)=(b−mu)u=bu−mu2u'(t)=(b-mu)u=bu-mu^2.

25Question

Qui a formulé le modèle de croissance u′(t)=bu(t)u'(t)=bu(t)?

Réponse

Malthus.

26Question

Qu'est-ce qu'une suite numérique ?

Réponse

Une fonction u:N→Ru:\mathbb{N}\to\mathbb{R} notée (un)(u_n) avec un=u(n)u_n=u(n).

27Question

Quelle condition définit la convergence d'une suite (un)(u_n) vers ℓ ?

Réponse

Pour tout ε>0\varepsilon>0, il existe N(ε)∈NN(\varepsilon)\in\mathbb{N} tel que ∣un−ℓ∣<ε|u_n-\ell|<\varepsilon pour tout n≥N(ε)n\geq N(\varepsilon).

28Question

Que dit le théorème des gendarmes pour les suites ?

Réponse

Si un≤vn≤wnu_n\leq v_n\leq w_n et unu_n et wnw_n convergent vers ℓ, alors vnv_n converge vers ℓ.

29Question

Quelle formule définit la méthode de Newton pour résoudre f(x)=0f(x)=0 ?

Réponse

xn+1=xn−f(xn)f′(xn)x_{n+1}=x_n-\frac{f(x_n)}{f'(x_n)}.

30Question

Quelle est la première étape de la méthode pratique de Newton ?

Réponse

Choisir une approximation initiale.

31Question

Quand la méthode de Newton s'arrête-t-elle en pratique ?

Réponse

Lorsque ∣xn+1−xn∣|x_{n+1}-x_n| est inférieur au seuil de précision fixé.

32Question

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

Réponse

L'expression ∑k=0∞ak\sum_{k=0}^{\infty}a_k dont la suite des sommes partielles Sn=∑k=0nakS_n=\sum_{k=0}^n a_k converge.

33Question

Quelle est la valeur de la série géométrique ∑k=0∞ark\sum_{k=0}^{\infty}ar^k si ∣r∣<1|r|<1 ?

Réponse

a1−r\frac{a}{1-r}

34Question

Quelle condition assure la convergence de ∑ak\sum a_k si 0≤ak≤ck0\leq a_k\leq c_k à partir d'un certain rang ?

Réponse

Si ∑ck\sum c_k converge.

35Question

Quelle conséquence a la divergence de ∑dk\sum d_k si ak≥dk≥0a_k\geq d_k\geq0 à partir d'un certain rang ?

Réponse

Alors ∑ak\sum a_k diverge.

36Question

Que dire de la série harmonique ∑k=1∞1k\sum_{k=1}^{\infty}\frac1k ?

Réponse

Elle diverge.

37Question

Qu'est-ce qu'une série entière ?

Réponse

Une expression ∑k=0∞akxk\sum_{k=0}^{\infty}a_kx^k avec des coefficients aka_k.

38Question

Que signifie la convergence en x=cx=c pour une série entière ?

Réponse

La série converge pour tout ∣x∣<∣c∣|x|<|c| et diverge pour tout ∣x∣>∣c∣|x|>|c|.

39Question

Qu'impose la convergence d'une série entière en x=cx=c ?

Réponse

La convergence pour tout ∣x∣<∣c∣|x|<|c|.

40Question

Qu'impose la divergence d'une série entière en x=cx=c ?

Réponse

La divergence pour tout ∣x∣>∣c∣|x|>|c|.

41Question

Quelle est la formule de la série de Taylor d'une fonction f en x0x_0 ?

Réponse

∑k=0∞f(k)(x0)k!(x−x0)k\sum_{k=0}^{\infty}\frac{f^{(k)}(x_0)}{k!}(x-x_0)^k

42Question

Quelle est l'expression donnée par le théorème de Taylor pour f(x) ?

Réponse

f(x)=∑k=0nf(k)(x0)k!(x−x0)k+Rn(x)f(x)=\sum_{k=0}^{n}\frac{f^{(k)}(x_0)}{k!}(x-x_0)^k+R_n(x)

43Question

Quelle est la limite du reste Rn(x)R_n(x) selon le théorème de Taylor ?

Réponse

lim⁡x→x0Rn(x)(x−x0)n=0\lim_{x\to x_0}\frac{R_n(x)}{(x-x_0)^n}=0

44Question

Quelle est la série entière pour cos⁡(x)\cos(x) ?

Réponse

∑m=0∞(−1)mx2m(2m)!\sum_{m=0}^{\infty}\frac{(-1)^m x^{2m}}{(2m)!}

45Question

Quelle est la forme générale d'un nombre complexe ?

Réponse

Un nombre complexe est de la forme a+iba+ib avec a,ba,b réels.

46Question

Quelle relation caractérise l'unité imaginaire ii ?

Réponse

i2=−1i^2 = -1.

47Question

Comment s'appellent les parties aa et bb dans z=a+ibz=a+ib ?

Réponse

aa est la partie réelle et bb la partie imaginaire.

48Question

Comment note-t-on la partie réelle et imaginaire de zz ?

Réponse

Re⁡(z)=a\operatorname{Re}(z)=a et Im⁡(z)=b\operatorname{Im}(z)=b.

49Question

Quelle est la formule du produit de deux nombres complexes (a+ib)(a+ib) et (c+id)(c+id) ?

Réponse

(a+ib)(c+id)=(ac−bd)+i(ad+bc)(a+ib)(c+id) = (ac - bd) + i(ad + bc).

50Question

Quelle opération effectue-t-on pour diviser par c+idc+id ?

Réponse

On multiplie numérateur et dénominateur par le conjugué c−idc - id.

51Question

Comment calcule-t-on le module d'un nombre complexe z=a+ibz=a+ib ?

Réponse

Le module est ∣z∣=a2+b2|z|=\sqrt{a^2+b^2}.

52Question

Que représente le module d'un nombre complexe dans le plan ?

Réponse

La distance entre l’origine et le point (a,b).

53Question

Quel est le conjugué du nombre complexe z=a+ibz=a+ib ?

Réponse

Le conjugué est z‾=a−ib\overline{z}=a-ib.

54Question

Que représente le conjugué complexe dans le plan ?

Réponse

Le symétrique de z par rapport à l’axe réel.

55Question

Qu'est-ce que l'argument principal Arg(z) d'un nombre complexe ?

Réponse

L’angle θ\theta associé à z dans l’intervalle (−π,π](-\pi,\pi].

56Question

Quelle est la formule du produit de deux nombres complexes en forme trigonométrique ?

Réponse

z1z2=r1r2(cos⁡(θ1+θ2)+isin⁡(θ1+θ2))z_1z_2=r_1r_2(\cos(\theta_1+\theta_2)+i\sin(\theta_1+\theta_2)).

57Question

Quelle formule donne le théorème de de Moivre pour znz^n ?

Réponse

zn=rn(cos⁡(nθ)+isin⁡(nθ))z^n=r^n(\cos(n\theta)+i\sin(n\theta)).

58Question

Qu'est-ce qu'un système linéaire à m équations et n inconnues ?

Réponse

Un ensemble d’équations dont chaque membre gauche est une combinaison linéaire des inconnues.

59Question

Quelles sont les étapes de la méthode de Gauss ?

Réponse

Échelonner, réduire, puis paramétrer les variables libres.

60Question

Quelles opérations ne modifient pas l’ensemble des solutions d’un système ?

Réponse

Multiplier une équation par un nombre non nul, échanger deux équations, ajouter un multiple d’une équation à une autre.

61Question

Que signifie une ligne 0x1+⋯+0xn=b0x_1+\cdots+0x_n=b avec b≠0b\neq0 dans un système ?

Réponse

Elle rend le système incompatible.

62Question

Que sont les variables sans pivot dans un système linéaire ?

Réponse

Des variables libres qui produisent des paramètres.

63Question

Comment s'écrivent les nombres rationnels ?

Réponse

Comme un quotient ab\frac{a}{b} avec a∈Za\in\mathbb{Z} et b∈Z∖{0}b\in\mathbb{Z}\setminus\{0\}.

64Question

Que représente l'espace Rn\mathbb{R}^n ?

Réponse

L'ensemble des n-uplets de nombres réels.

65Question

Comment définit-on la somme f+gf+g de deux fonctions f,g:A→Rf,g:A\to\mathbb{R} ?

Réponse

Point par point, (f+g)(x)=f(x)+g(x)(f+g)(x)=f(x)+g(x).

66Question

Quel encadrement permet de calculer lim⁡x→0xsin⁡(1/x)\lim_{x\to0} x\sin(1/x) ?

Réponse

−∣x∣≤xsin⁡(1/x)≤∣x∣-|x|\leq x\sin(1/x)\leq |x|.

67Question

Quelle est la limite de f(x)=xsin⁡(1/x)f(x)=x\sin(1/x) en 0 ?

Réponse

La limite est 0.

68Question

Quelle est la formule de la dérivée de la réciproque g de f ?

Réponse

Si f′(a)≠0f'(a)\neq0 et b=f(a)b=f(a), alors g′(b)=1f′(g(b))g'(b)=\frac{1}{f'(g(b))}.

69Question

Quelle limite donne la règle de l’Hospital pour lim⁡x→0sin⁡xx\lim_{x\to0}\frac{\sin x}{x} ?

Réponse

La limite vaut 1.

70Question

Quelle condition doit remplir une solution d'une équation différentielle?

Réponse

Elle doit être suffisamment dérivable et satisfaire l'équation.

71Question

Quelle formule donne la méthode de Newton pour f(x)=x2−2f(x)=x^2-2 avec x0=1x_0=1 ?

Réponse

xn+1=xn2+22xnx_{n+1}=\frac{x_n^2+2}{2x_n}.

72Question

Vers quelle valeur la méthode de Newton converge-t-elle pour f(x)=x2−2f(x)=x^2-2 ?

Réponse

Vers 2≈1.414213562373\sqrt{2}\approx1.414213562373.

73Question

Qu'appelle-t-on le domaine de convergence d'une série entière ?

Réponse

L'ensemble des réels xx pour lesquels la série converge.

74Question

Quelle formule exprime le reste de Lagrange Rn(x)R_n(x) ?

Réponse

Rn(x)=f(n+1)(c)(n+1)!(x−x0)n+1R_n(x)=\frac{f^{(n+1)}(c)}{(n+1)!}(x-x_0)^{n+1} avec c entre x0x_0 et x.

75Question

Où se situe le point c dans la formule du reste de Lagrange ?

Réponse

Entre x0x_0 et x.

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