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Ecricome Maths appliquees ECE 2004

Epreuve de maths appliquees - ECE 2004

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Fonctions (limites, continuité, dérivabilité, intégration)Intégrales généraliséesSuites et séries de fonctionsAlgèbre linéaireRéductionProbabilités finies, discrètes et dénombrement

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Description

Annale de maths appliquees Ecricome pour la filiere ECE, session 2004.

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1 EXERCICE

Soient la fonction numérique de la variable réelle définie par :
et ( ) la suite de nombres réels déterminée par :
On note la représentation graphique de , relativement à un repère orthonormal .

1.1 Etude de .

  1. Montrer que la fonction est paire sur
  2. Etudier les variations de sur l'intervalle
  3. Déterminer la lmite de lorsque tend vers .
  4. Montrer que est bornée sur
  5. Donner l'allure de
  6. Montrer que rélaise une bijection de l'intervalle [ [ sur un intervalle à préciser.
  7. Pour tout de l'intervalle ], déterminer l'unqiue réel appartenant à l'intervalle tel que :
  1. Déterminer alors la bijection réciproqie

1.2 Calcul d'aire

On considère la fonction numérique de la variable réelle définie par :
Pour tout réel strictement positif, on note l'aire (exprimée en unité d'aire) du domaine constitué par l'ensemble des points tels que :
ainsi
1.3 Etude de la suite ( ).
2 EXERCICE
  1. Montrer que :
En déduire l'ensemble de définition de .
2. Montrer que est une primitive de sur
3. Montrer que est impaire sur son ensemble de définition.
4. Déterminer la limite de lorsque tend vers . En déduire la limite de quand tend vers
5. Exprimer en fonction de et calculer la limite de lorsque tend vers .

1.3 Etude de la suite ( ).

  1. Calculer et .
  2. Effectuer une intégrationpar parties et calculer .
    (On pourra remarquer que )
  3. Déterminer le sens de variations de la suite ( ).
  4. Montrer que la suite ( ) est convergente. (On ne cherchera pas sa limite dans cette question)
  5. Justifier l'encadrement suivant :
en déduire que :
  1. Déterminer alors la limite de la suite

2 EXERCICE

Dans cet exercice, on étudie l'exponentielle d'une matrice pour une matrice carrée d'ordre 3, puis d'ordre 2.

2.1 Exponentielle d'une matrice carrée d'ordre 3.

Soient et les matrice définies par:
  1. Montrer que la matrice est inversible et déterminer
  2. On pose .
    a) Calculer la matrice
    b) Calculer , puis pour out entier naturel .
    2.2 Exponentielle d'une matrice carrée d'ordre 2.
2 EXERCICE
3. En déduire que :
où 0 désigne la matrice nulle d'ordre 3 .
4. Pour tout réel , on défint la matrice par :
désigne la matrice unité d'ordre 3 .
a) Montrer que :
b) Pour tout réel, calculer . En déduire que la matrice est inversible et déterminer son inverse en fonction de .
c) Pour tout réel et pour tout entier naturel , déterminer en fonction de et .

2.2 Exponentielle d'une matrice carrée d'ordre 2.

Soient et les matrices définies par :
Pour tout entier naturel nonnul, et pour tout réel , on définit la matrice par :
  1. Montrer que est diagonalisable.
  2. Déterminer une matrice d'ordre 2 , inversible telle que
  1. Pour tout entier naturel , montrer que :
  1. Montrer que :
exprimer de même sous le forme d'une somme.
5. Déterminer les limites de lorsque tend vers .
6. Pour tout réel, onpose alors :
a) Montrer que
b) Déterminer les matrice et , telles que pour tout réel on ait:
c) Calculer .
d) En déduire que pour tout réel, est inversible et déterminer son inverse.

3 Exercice

Une personne envoie chaque jour un courrier électronique par l'intermédiaire de deux serveurs : le serveur ou le serveur .
On constate que le serveur est choisi dans des cas et donc que le serveur est choisi dans des cas. (Ce qui revient à dire que la probabilité pour que le serveur soit choisi est de 0.7 ). Les choix des serveurs sont supposés indépendants les uns des autres.
  1. Dans cette question, on suppose que la probabilité d'une erreur de transmission avec le serveur est de 0.1 , alors que la probabilité d'erreur de transmission avec le serveur est de 0.05 .
    a) Calculer la probabilité pour qu'il y ait une erreur de transmission lors de l'envoi d'un courrier.
    b) Si le courrier a subi une erreur de transmission, quelle est la probabilité pour que le serveur utilisé soit le serveur ?
  2. Un jour donné, appelé le jour 1 , on note les différents serveurs utilisé par l'ordinateur par une suite de lettres. Par exemple, la suite signifie que les deux premiers jours l'ordinateur a choisi le serveur , les jours 3 . 4 et 5 il a choisi le le serveur , et le jour 6 le serveur . Dans cet exemple, on dit que l'on a une première série de longueur 2 et une deuxième série de longueur 3 (Ce qui est également le cas de la série )
    On note la variable aléatoire représentant la longueur de la premièer série et la variable aléatoire représentant la longueur de la deuxième série.
    Ainsi, pour , dire que signifie que pendant les premiers jours, c'est le même serveur qui a été choisi et le jours suivant l'autre serveur.
    a) Jusitifier soigneusement la formule :
b) Vérifier par le calcul que
c) Déterminer l'espérance mathématique de .
d) Déterminer la loi du couple aléatoire ( ).
e) En déduire la loi de
3. Soit . A partir d'un jour donné, que l'on appelera le jour 1 , on note : la variable aléatoire représentant le nombrede fois où l'ordinateur choisit le serveur pendant les premiers jours, le numéro du jour où pour la première fois le serveur est choisi et le numéro du jour où pour la deuxième fois le serveur est choisi.
a) Déterminer la loi de , son espérance mathématique et sa variance.
b) Déterminer la loi de , son espérance mathématique et sa variance.
c) Montrer que
  1. Le temps de transmission en seconde d'un message par le serveur est une variable aléatoire qui suit une loi exponentielle de paramètre 1 .
    Le prix en euros de cette trammission, est calculé de la façon suivante : on multiplie la durée de transmission en seconde par 0.1 euro, auquel on ajoute une somme forfaitaire de 1 euro.
    a) Rappeler une densité de ainsi que sa fonction de répartition .
    b) Quel est le temps moyen (en seconde) de la transmission d'un message par le serveur
    c) Exprimer en fonction de .
    d) Montrer que mW est une variable al&atoire à densité. En déterminer une densité
    e) Déterminer l'espérance de la variable .
  2. On suppose que le temps de transmission d'un message en seconde par le serveur est reprèsenté par la variable aléatoire dont une densité de probabilité est donnée par :
(On rappelle que )
a) Vérifier que est bien une densité de probabiltié.
b) Déterminer la fonction de répartition de .
c) Calculer l'espérance de la variable .

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