Les candidats ne doivent pas faire usage d'aucun document; l'utilisation de toute calculatrice et de tout matériel électronique est interdite.
Seule l'utilisation d'une règle graduée est autorisée.
Exercice 1
On considère la matrice carrée réelle d'ordre quatre :
et l'endomorphisme de dont la matrice dans la base canonique de est .
Montrer que n'est pas inversible. En déduire que 0 est valeur propre de .
(a) Calculer .
(b) Etablir que 0 est la seule valeur propre de .
(c) Déterminer la dimension du noyau de .
(d) Est-ce que est diagonalisable ?
On note , et .
(a) Montrer que est une base de .
(b) Déterminer la matrice de relativement à la base de .
Existe-t-il un automorphisme de l'espace vectoriel tel que ?
Exercice 2
On considère l'application , définie, pour tout de , par :
(a) Montrer que est continue sur .
(b) Montrer que est de classe sur . Pour tout , calculer .
(c) Montrer que tend vers lorsque tend vers 0 .
(d) En déduire que est sur .
(a) Montrer que est de classe sur et que:
(b) Etudier les variations de la fonction , définie, pour tout de , par:
En déduire : .
(c) En déduire le sens de variation de . On précisera la limite de en . Dresser le tableau de variation de .
(d) Tracer l'allure de la courbe représentative de .
3. On considère la suite définie par et : .
(a) Montrer :
(d) Etablir que la suite converge et déterminer sa limite.
Exercice 3
Pour tout entier naturel , on considère la fonction définie par :
(a) Soit . Montrer que .
En déduire que l'intégrale est convergente.
(b) Montrer : .
(c) En déduire:
(d) Montrer que, pour tout entier naturel , la fonction est la densité de probabilité d'une variable aléatoire.
Pour tout entier naturel , on définit la variable aléatoire admettant pour densité de probabilité.
(a) Montrer que, pour tout entier naturel , l'espérance et la variance vérifient:
(b) Dans cette question, on suppose que . On donne les valeurs approchées à suivantes:
Tracer l'allure de la courbe représentative de la fonction de répartition de . Déterminer une valeur décimale approchée de la probabilité et une valeur décimale approchée de la probabilité .
3. Pour tout réel , on définit la variable aléatoire égale au nombre de voitures arrivant à un péage d'autoroute de l'instant 0 à l'instant .
On suppose que la variable aléatoire suit une loi de Poisson de paramètre .
(a) Rappeler, pour tout réel , les valeurs de l'espérance et de la variance de .
Pour tout entier naturel non nul, on définit la variable aléatoire réelle , prenant ses valeurs dans , égale à l'instant d'arrivée de la voiture au péage à partir de l'instant 0 .
(b) Soient et .
Justifier l'égalité de l'événement ( ) et de l'événement ( )
(c) En déduire, pour tout entier naturel non nul, la fonction de répartition de la variable aléatoire réelle .
(d) Montrer que, pour tout entier naturel non nul, la variable aléatoire admet comme densité de probabilité.