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BCE Maths appliquees emlyon ECE 2019

Epreuve de maths appliquees - ECE 2019

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Probabilités continuesProbabilités finies, discrètes et dénombrementAlgèbre linéaireRéductionFonctions (limites, continuité, dérivabilité, intégration)Suites et séries de fonctions

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Description

Annale de maths appliquees BCE emlyon pour la filiere ECE, session 2019.

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Conception : emlyon business school

OPTION ÉCONOMIQUE

MATHÉMATIQUES

Lundi 29 avril 2019, de 14 h 00 à 18 h 00 .
La présentation, la lisibilité, l'orthographe, la qualité de la rédaction, la clarté et la précision des raisonnements entreront pour une part importante dans l'appréciation des copies.
Les candidats sont invités à encadrer dans la mesure du possible les résultats de leurs calculs.
Aucun document n'est autorisé. L'utilisation de toute calculatrice et de tout matériel électronique est interdite. Seule l'utilisation d'une règle graduée est autorisée.
Si au cours de l'épreuve, un candidat repère ce qui lui semble être une erreur d'énoncé, il la signalera sur sa copie et poursuivra sa composition en expliquant les raisons des initiatives qu'il sera amené à prendre.

EXERCICE 1

Dans ce problème, toutes les variables aléatoires sont supposées définies sur un même espace probabilisé noté ( ).

PARTIE A : Des résultats préliminaires

Soient et deux variables aléatoires à densité indépendantes, de densités respectives et et de fonctions de répartition respectives et .
On suppose que les fonctions et sont nulles sur [ et continues sur .
  1. a. Justifier : .
    b. En déduire que l'intégrale converge.
On admet le résultat suivant :
  1. En déduire: .
  2. Exemple : Soient . On suppose dans cette question que suit la loi exponentielle de paramètre et que suit la loi exponentielle de paramètre .
    a. Rappeler, pour tout de , une expression de et de .
    b. En déduire : .

PARTIE B : Une application

Soit . On considère une suite de variables aléatoires indépendantes, suivant toutes la loi exponentielle de paramètre .
On définit ensuite la variable aléatoire égale au plus petit entier de tel que si un tel entier existe et égale à 0 sinon.
4. Soit . On définit la variable aléatoire par : .
a. Calculer, pour tout de .
b. En déduire la fonction de répartition de sur .
Reconnaître la loi de et préciser son(ses) paramètre(s).
5. a. Montrer : .
b. Justifier : .
En déduire, pour tout de , une expression de en fonction de .
c. Montrer alors : .
d. En déduire la valeur de .
6. La variable aléatoire admet-elle une espérance?

EXERCICE 2

On rappelle que deux matrices et de sont dites semblables lorsque
il existe une matrice de inversible telle que : .
L'objectif de cet exercice est d'étudier des exemples de matrices inversibles qui sont semblables à leur inverse. Les trois parties de cet exercice sont indépendantes entre elles.

PARTIE A : Premier exemple

On considère la matrice de définie par :
  1. Déterminer les valeurs propres de .
Justifier que est inversible et diagonalisable.
2. Déterminer une matrice de diagonale où les coefficients diagonaux sont rangés dans l'ordre croissant, et une matrice de inversible telles que : . Expliciter la matrice .
3. On note . Calculer et .
4. En déduire que les matrices et sont semblables.

PARTIE B : Deuxième exemple

On considère l'endomorphisme de défini par :
On note la matrice de dans la base canonique de .
On considère également les vecteurs et de définis par : et .
5. Expliciter la matrice et montrer que est inversible.
6. a. Vérifier que 1 est valeur propre de et que ( ) est une base du sous-espace propre associé.
b. Déterminer un vecteur de tel que: .
c. Montrer que la famille est une base de .
On admet que est également une base de .
7. a. Écrire la matrice de dans la base et la matrice de dans la base .
b. Justifier que les matrices et sont semblables, et calculer .
8. En déduire que les matrices et sont semblables.

PARTIE C : Troisième exemple

On considère la matrice de définie par : .
On note la matrice identité de et on pose: .
9. Justifier que la matrice est inversible. Est-elle diagonalisable ?
10. a. Calculer puis .
b. En déduire une expression de en fonction de et .
11. On note l'endomorphisme de dont la matrice dans la base canonique est .
a. Justifier qu'il existe un vecteur de tel que: et .
b. Montrer que la famille est une base de .
c. Écrire la matrice de dans la base .
d. Calculer et en déduire que les matrices et sont semblables.
12. Montrer que les matrices et sont semblables.

EXERCICE 3

On considère la fonction définie sur par :

PARTIE A : Étude d'une fonction d'une variable

  1. Étudier les variations de la fonction sur .
Dresser le tableau de variations de en précisant les limites en 0 et .
2. Montrer que réalise une bijection de vers .
On note la bijection réciproque de la restriction de à .
3. a. Dresser le tableau de variations de .
b. Justifier que la fonction est dérivable sur .
c. Soit .
En se ramenant à une équation du second degré, résoudre l'équation d'inconnue . En déduire une expression de en fonction de .

PARTIE B : Étude d'une fonction de deux variables

On considère la fonction de classe sur l'ouvert définie par :
  1. Calculer les dérivées partielles d'ordre 1 de en tout de .
  2. Soit . Montrer :
  1. En déduire que admet un unique point critique sur dont on précisera les coordonnées ( ).
  2. a. Vérifier :
b. En déduire que admet en un minimum global sur .

PARTIE C : Étude d'une suite

On introduit la suite définie par :
  1. Montrer que, pour tout de existe et .
  2. Recopier et compléter les lignes 3 et 4 de la fonction Scilab suivante afin que, prenant en argument un entier de , elle renvoie la valeur de .
function u = suite(n)
    \(\mathrm{u}=1\)
    for k = ..................
        u = ..................
    end
endfunction
  1. On pose, pour tout de .
    a. Montrer : .
    b. En déduire la nature de la série .
    c. Calculer, pour tout entier supérieur ou égal à .
En déduire que la suite converge vers un réel , que l'on ne cherchera pas à déterminer.
11. a. Montrer que, pour tout entier supérieur ou égal à 2 , on a: .
b. Pour tous entiers et tels que , calculer et en déduire:
c. En déduire, pour tout entier supérieur ou égal à 3 : . Montrer alors que appartient à l'intervalle [ ].
d. Montrer, pour tout entier supérieur ou égal à 2 :
e. En déduire une fonction Scilab qui renvoie une valeur approchée de à près.

- FIN -

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