Flashcards : Mathématiques pour la chimie (92 cartes)

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1Question

Quelles caractéristiques définissent un vecteur ?

Réponse

Une direction, un sens et une norme.

2Question

Comment représente-t-on un vecteur ?

Réponse

Par un segment orienté.

3Question

À quelles conditions deux vecteurs sont-ils égaux ?

Réponse

Ils ont la même direction, le même sens et la même norme.

4Question

Si u⃗=AB→\vec{u}=\overrightarrow{AB} et v⃗=BC→\vec{v}=\overrightarrow{BC}, à quoi est égal u⃗+v⃗\vec{u}+\vec{v} ?

Réponse

AC→\overrightarrow{AC}

5Question

Comment s’exprime le produit scalaire de deux vecteurs non nuls selon leur angle ?

Réponse

u⋅v=∥u∥∥v∥cos⁡θu\cdot v=\|u\|\|v\|\cos\theta.

6Question

Quelle valeur prend le produit scalaire si l’un des vecteurs est nul ?

Réponse

Zéro.

7Question

Quelles propriétés algébriques le produit scalaire vérifie-t-il ?

Réponse

Il est commutatif et distributif.

8Question

À quelle condition deux vecteurs sont-ils orthogonaux ?

Réponse

Leur produit scalaire est nul.

9Question

Quelles sont les coordonnées du produit vectoriel de deux vecteurs de l’espace ?

Réponse

(yz′−zy′, zx′−xz′, xy′−yx′)(yz'-zy',\ zx'-xz',\ xy'-yx').

10Question

À quoi correspond la norme du produit vectoriel de deux vecteurs ?

Réponse

À l’aire du parallélogramme qu’ils engendrent.

11Question

Qu’est-ce qu’une matrice à mm lignes et nn colonnes ?

Réponse

Un tableau rectangulaire de m×nm \times n nombres rangés ligne par ligne.

12Question

Quelles valeurs ont les coefficients diagonaux de la matrice identité InI_n ?

Réponse

Ils valent 11.

13Question

Quelles valeurs ont les coefficients non diagonaux de la matrice identité InI_n ?

Réponse

Ils valent 00.

14Question

Quand le produit ABAB de deux matrices est-il défini ?

Réponse

Quand le nombre de colonnes de AA égale le nombre de lignes de BB.

15Question

Quelle est la taille de ABAB si AA est de taille m×nm \times n et BB de taille n×pn \times p ?

Réponse

m×pm \times p.

16Question

Quelle propriété générale la multiplication matricielle ne vérifie-t-elle pas ?

Réponse

Elle n’est pas commutative : ABAB n’est pas nécessairement égal à BABA.

17Question

Quelle formule calcule le déterminant d’une matrice carrée d’ordre 2 ?

Réponse

a11a22−a12a21a_{11}a_{22}-a_{12}a_{21}

18Question

À quelle condition une matrice carrée AA est-elle inversible ?

Réponse

Lorsque det⁡(A)≠0\det(A)\neq 0.

19Question

Quelle solution unique vérifie Ax=bAx=b lorsque AA est inversible ?

Réponse

x=A−1bx=A^{-1}b

20Question

Quand λ est-elle une valeur propre de A ?

Réponse

Lorsqu’il existe un vecteur non nul x tel qu'Ax = λx.

21Question

Quelle condition caractérise les valeurs propres de A ?

Réponse

det⁡(A−λIn)=0\det(A-\lambda I_n)=0.

22Question

Combien de valeurs propres réelles possède une matrice réelle symétrique d’ordre n, multiplicités comprises ?

Réponse

n valeurs propres réelles.

23Question

Comment peut-on choisir les vecteurs propres d’une matrice réelle symétrique ?

Réponse

Orthogonaux.

24Question

Qu’est-ce que le déterminant séculaire ?

Réponse

Le déterminant des coefficients d’un système homogène dépendant de λ.

25Question

Quand le système associé au déterminant séculaire admet-il une solution non triviale ?

Réponse

Lorsque le déterminant est nul.

26Question

Dans z=a+ibz=a+ib, que représente aa ?

Réponse

La partie réelle de zz.

27Question

Dans z=a+ibz=a+ib, que représente bb ?

Réponse

La partie imaginaire de zz.

28Question

Comment s’écrit la somme de a+bia+bi et a′+b′ia'+b'i ?

Réponse

(a+a′)+(b+b′)i(a+a')+(b+b')i.

29Question

Comment s’écrit le produit de a+bia+bi et a′+b′ia'+b'i ?

Réponse

(aa′−bb′)+(ab′+ba′)i(aa'-bb')+(ab'+ba')i.

30Question

Comment s’écrit le conjugué de z=a+biz=a+bi ?

Réponse

zˉ=a−bi\bar z=a-bi.

31Question

Quel est le produit de z=a+biz=a+bi par son conjugué ?

Réponse

a2+b2a^2+b^2, un réel positif.

32Question

Comment calcule-t-on le module de z=a+biz=a+bi ?

Réponse

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

33Question

Quelle est la forme polaire d’un complexe de module rr et d’argument θ\theta ?

Réponse

z=r(cos⁡θ+isin⁡θ)z=r(\cos\theta+i\sin\theta).

34Question

Comment calcule-t-on le module du produit de deux complexes en forme polaire ?

Réponse

On multiplie leurs modules.

35Question

Comment obtient-on un argument du produit de deux complexes en forme polaire ?

Réponse

On additionne leurs arguments.

36Question

Quelle formule exprime la formule de Moivre pour un entier nn ?

Réponse

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

37Question

À quel mathématicien et à quelle année la formule d’Euler est-elle attribuée ?

Réponse

À Euler, en 1743.

38Question

Qu’associe une fonction à chaque élément de son domaine de définition ?

Réponse

Un unique élément de son ensemble d’arrivée.

39Question

Quand une fonction est-elle surjective ?

Réponse

Quand chaque élément de son ensemble d’arrivée possède au moins un antécédent.

40Question

Quand une fonction est-elle injective ?

Réponse

Quand chaque élément de son ensemble d’arrivée possède au plus un antécédent.

41Question

Quelle est la période commune du sinus et du cosinus ?

Réponse

2π2\pi.

42Question

Quelle est la parité du sinus et du cosinus ?

Réponse

Le sinus est impair et le cosinus est pair.

43Question

Que signifie que la limite de f(x)f(x) en x0x_0 vaut ℓ\ell ?

Réponse

f(x)f(x) devient aussi proche que l’on veut de ℓ\ell lorsque xx est suffisamment proche de x0x_0.

44Question

Quand une fonction est-elle continue en x0x_0 ?

Réponse

Lorsqu’elle admet en x0x_0 une limite égale à f(x0)f(x_0).

45Question

Quels extrema une fonction continue sur [a,b][a,b] atteint-elle ?

Réponse

Elle atteint un maximum et un minimum sur [a,b][a,b].

46Question

Comment définit-on la dérivée de ff en x0x_0 ?

Réponse

f′(x0)=lim⁡h→0f(x0+h)−f(x0)hf'(x_0)=\lim_{h\to0}\frac{f(x_0+h)-f(x_0)}{h}, lorsque cette limite existe.

47Question

Que représente la dérivée de ff en x0x_0 sur son graphe ?

Réponse

La pente de la tangente au graphe en x0x_0.

48Question

Quelle est la dérivée du produit de deux fonctions ff et gg ?

Réponse

(fg)′=f′g+fg′.(fg)'=f'g+fg'.

49Question

Quelle est la dérivée de la composée g∘fg\circ f en xx ?

Réponse

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

50Question

Quelle condition sur f′f' caractérise la croissance de ff sur un intervalle ?

Réponse

f′≥0.f'\geq0.

51Question

Qu’est-ce qu’une primitive de la fonction f ?

Réponse

Une fonction F dérivable telle que F′=fF'=f.

52Question

Quelle forme prennent toutes les primitives de f si F en est une sur un intervalle ?

Réponse

F+CF+C, où C est une constante réelle.

53Question

Quelle formule exprime le changement de variable pour une primitive G de g ?

Réponse

∫g(u(x))u′(x) dx=G(u(x))+C\int g(u(x))u'(x)\,dx=G(u(x))+C.

54Question

Quelle formule exprime l’intégration par parties ?

Réponse

∫u(x)v′(x) dx=u(x)v(x)−∫u′(x)v(x) dx\int u(x)v'(x)\,dx=u(x)v(x)-\int u'(x)v(x)\,dx.

55Question

Comment l’intégrale définie de f sur [a,b] est-elle définie par les sommes de Riemann ?

Réponse

∫abf(x) dx=lim⁡n→∞∑k=1nf(xk)Δx\int_a^b f(x)\,dx=\lim_{n\to\infty}\sum_{k=1}^{n}f(x_k)\Delta x

56Question

Quelle est la largeur de chaque intervalle dans une subdivision uniforme de [a,b] en n intervalles ?

Réponse

Δx=b−an\Delta x=\frac{b-a}{n}

57Question

Comment calculer l’intégrale de f sur [a,b] à partir d’une primitive F ?

Réponse

F(b)−F(a)F(b)-F(a)

58Question

Que représente l’intégrale de f sur [a,b] lorsque f y est positive ?

Réponse

L’aire sous le graphe de f.

59Question

Quelle direction a cv⃗c\vec{v} lorsque cc est positif ?

Réponse

La même direction que v⃗\vec{v}.

60Question

Quelle direction a cv⃗c\vec{v} lorsque cc est négatif ?

Réponse

La direction inverse de celle de v⃗\vec{v}.

61Question

Quelle est la norme de cv⃗c\vec{v} ?

Réponse

∣c∣|c| fois la norme de v⃗\vec{v}.

62Question

Comment calculer le produit scalaire de deux vecteurs du plan en coordonnées orthonormées ?

Réponse

u⋅v=xx′+yy′u\cdot v=xx'+yy'.

63Question

Comment définit-on le produit mixte de trois vecteurs ?

Réponse

u⋅(v×w)u\cdot(v\times w).

64Question

Comment obtient-on la transposée AtA^t d’une matrice AA ?

Réponse

En échangeant ses lignes et ses colonnes.

65Question

Quelle condition définit une matrice réelle carrée orthogonale A ?

Réponse

ATA=InA^{\mathsf T}A=I_n.

66Question

Comment développe-t-on le déterminant d’une matrice d’ordre n≥3n\geq 3 ?

Réponse

En somme de coefficients multipliés par leurs cofacteurs, selon une ligne ou une colonne.

67Question

Comment calcule-t-on le déterminant d’une matrice triangulaire ?

Réponse

Par le produit de ses coefficients diagonaux.

68Question

Quelle propriété relie det⁡(AB)\det(AB) à det⁡(A)\det(A) et det⁡(B)\det(B) ?

Réponse

det⁡(AB)=det⁡(A)det⁡(B)\det(AB)=\det(A)\det(B)

69Question

Quelle formule donne xjx_j selon la règle de Cramer ?

Réponse

xj=det⁡(Aj)det⁡(A)x_j=\frac{\det(A_j)}{\det(A)}, où AjA_j remplace la colonne jj de AA par bb.

70Question

Quelles possibilités existe-t-il pour le nombre de solutions d’un système linéaire ?

Réponse

Une solution unique, une infinité de solutions ou aucune solution.

71Question

Comment s’écrit la fonction d’onde moléculaire avec deux orbitales atomiques ?

Réponse

ψ=ciϕi+cjϕj\psi=c_i\phi_i+c_j\phi_j.

72Question

Quelle équation séculaire à deux orbitales atomiques est donnée dans le cours ?

Réponse

E2(1−S2)−E(Hii+Hjj−2SHij)+HiiHjj−Hij2=0E^2(1-S^2)-E(H_{ii}+H_{jj}-2SH_{ij})+H_{ii}H_{jj}-H_{ij}^2=0.

73Question

Qui introduit vers 1740 la notation ii pour désigner −1\sqrt{-1} ?

Réponse

Léonard Euler.

74Question

Par quoi multiplie-t-on numérateur et dénominateur pour diviser par z2≠0z_2\ne0 ?

Réponse

Par le conjugué de z2z_2.

75Question

Comment calcule-t-on le module du quotient de deux complexes non nuls en forme polaire ?

Réponse

On divise leurs modules.

76Question

Comment obtient-on un argument du quotient de deux complexes non nuls en forme polaire ?

Réponse

On soustrait leurs arguments.

77Question

Quand une fonction est-elle bijective ?

Réponse

Quand chaque élément de son ensemble d’arrivée possède exactement un antécédent.

78Question

Quel est le domaine de définition de la somme de deux fonctions ?

Réponse

L’intersection de leurs domaines de définition.

79Question

Quel est le domaine de définition du produit de deux fonctions ?

Réponse

L’intersection de leurs domaines de définition.

80Question

Comment s’exprime la composée de fonctions g∘fg \circ f en xx ?

Réponse

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

81Question

Quelle condition doit vérifier xx pour appartenir au domaine de g∘fg \circ f ?

Réponse

xx appartient au domaine de ff et f(x)f(x) au domaine de gg.

82Question

Quelles conditions définissent une fonction paire ?

Réponse

Son domaine est symétrique par rapport à zéro et f(−x)=f(x)f(-x)=f(x).

83Question

Quelle condition caractérise la périodicité d’une fonction de période TT ?

Réponse

Pour tout xx de son domaine, x+Tx+T appartient au domaine et f(x+T)=f(x)f(x+T)=f(x), avec T>0T>0.

84Question

Que conclut-on si les limites à gauche et à droite diffèrent en un point ?

Réponse

La limite en ce point n’existe pas.

85Question

Que vaut f′(c)f'(c) si ff dérivable admet un extremum en un point intérieur cc ?

Réponse

f′(c)=0.f'(c)=0.

86Question

Quelle propriété des cordes caractérise une fonction convexe ?

Réponse

Toute corde est au-dessus de la portion correspondante du graphe.

87Question

Que garantit f′′≥0f'' \geq 0 pour une fonction deux fois dérivable ?

Réponse

La fonction est convexe.

88Question

Quelle est une primitive de xnx^n lorsque n≠−1n\neq -1 ?

Réponse

xn+1n+1+C\frac{x^{n+1}}{n+1}+C.

89Question

Quelle est une primitive de x2exx^2e^x ?

Réponse

(2−2x+x2)ex(2-2x+x^2)e^x.

90Question

Quelle relation de Chasles vérifie l’intégrale de f entre a, b et c ?

Réponse

∫abf(x) dx=∫acf(x) dx+∫cbf(x) dx\int_a^b f(x)\,dx=\int_a^c f(x)\,dx+\int_c^b f(x)\,dx

91Question

Que vaut l’intégrale de f lorsque ses deux bornes sont égales à a ?

Réponse

0

92Question

Quel signe obtient-on en inversant les bornes d’une intégrale ?

Réponse

∫baf(x) dx=−∫abf(x) dx\int_b^a f(x)\,dx=-\int_a^b f(x)\,dx

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Teste tes connaissances avec un QCM de 41 questions sur Mathématiques pour la chimie.

1. Quelles caractéristiques définissent un vecteur représenté par un segment orienté ?

2. Deux segments orientés représentent-ils le même vecteur lorsqu’ils ont la même longueur mais des directions différentes ?

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