Présentation
Le parcours « Analyse, Arithmétique, Géométrie » est un des parcours de niveau M2 (seconde année) de la mention de Master « Mathématiques et Applications » de l’Université Paris-Saclay. Cette mention comprend également le parcours « Algèbre Appliquée » de niveau M1+M2.
Ce parcours « Analyse, Arithmétique, Géométrie » fait partie du programme de master européen ALGANT (Algebra, geometry and number theory), voir https://algant.eu/
Objectifs
L’objectif principal du parcours « Analyse, Arithmétique, Géométrie » (AAG) est de préparer au mieux les étudiants à une thèse en mathématiques fondamentales. La plupart des cours et enseignants sont renouvelés à fréquence de deux années pour permettre de couvrir un champ disciplinaire assez vaste. Les étudiants construisent leur formation avec un choix de cours varié.
Les disciplines représentées dans le M2 AAG incluent : théorie des nombres, géométrie algébrique, théorie de Lie, géométrie différentielle, théorie géométrique des groupes, systèmes dynamiques, analyse harmonique, équations aux dérivées partielles, etc.
Débouchés
Le parcours « Analyse, Arithmétique, Géométrie » débouche principalement sur une thèse en mathématiques fondamentales.
Modalités et inscription
Les pré-requis pour le parcours M2 AAG sont les connaissances théoriques en mathématiques analogues à celles enseignées dans le Master 1 «Mathématiques Fondamentales».
1) En ce qui concerne l'Université Paris-Saclay, les candidatures au parcours M2 AAG s'effectuent en ligne sur le logiciel Inception en cliquant sur le bouton "Je candidate" ci-dessous. Elles sont ouvertes du 1 mars au 30 juin de l'année universitaire précédente. Après examen du dossier déposé (dont CV, lettre de motivation, lettres de recommandations et relevés de notes, y compris des relevés partiels pour l'année en cours), les candidats et candidates sont notifiés par courrier électronique des décisions du jury d'admission, et peuvent demander une attestation d'admission papier par courrier électronique au secrétariat du M2 (voir contact ci-dessous). En ce qui concerne l'Institut Polytechnique de Paris, les modalités de candidatures sont sur le site d'admission Master IPP.
2) Les candidatures à un financement pour l'année de M2 s'effectuent sur d'autres sites, avec des dates de candidatures différentes, dont certaines dès l'automne de l'année universitaire précédente:
Bourses Sophie Germain de la FMJH
Bourses FMJHCare
Bourses internationales de master IDEX . Il est nécessaire d'avoir déposé un dossier, comme décrit ci-dessus, sur le site de candidature Inception avant mi-avril, d'être sélectionné par le jury d'admission du M2 AAG avant fin avril, afin de pouvoir recevoir un lien de candidature à une telle bourse.
3) Attention : L'admission au parcours M2 AAG ci-dessus est pédagogique, elle ne permet pas en elle-même l'obtention du diplôme. Il est pour ceci nécessaire d"effectuer une inscription administrative auprès de l'établissement concerné. Cette inscription s'effectue à la rentrée universitaire selon les modalités qui sont communiquées début septembre lors de la Journée de rentrée du M2 AAG.
Contacts et infos pratiques
Responsables :
Emanuele Macri (Faculté des Sciences d’Orsay, Université Paris-Saclay) Email
Frédéric Paulin (Faculté des Sciences d’Orsay, Université Paris-Saclay) Email
Secrétariat pédagogique :
UPSAY (Orsay) : Séverine SIMON et Florence FERRANDIS
Tél. 01 69 15 71 53 / 5 31 66 (Bureau 1A2, Laboratoire de Mathématiques d’Orsay, Bâtiment 307, Université Paris-Saclay, ORSAY)
Horaires
Réunion de rentrée et cours accélérés de Septembre 2025 (version Juillet 2025)
Programme du premier semestre 2025-26 (version 02/09/2025 - Possibles modifications à venir)
Programme du second semestre 2024-2025 - pour information (version 21/01/2025)
Calendrier universitaire de l'Université Paris-Saclay 2025-2026
Planches de la réunion de rentrée du M2 AAG Septembre 2024 - pour information
La réunion de rentrée aura lieu le jeudi 4 septembre 2025 de 10h30 à 12h00 dans la salle 3L8, bâtiment 307 à Orsay (IMO).
Les cours fondamentaux auront lieu du lundi 22 septembre 2025 au vendredi 9 janvier 2026 - Vacances : Toussaint du 18 (ou 25 - à confirmer) octobre au 2 novembre 2025 – Noël du 20 décembre 2025 au 4 janvier 2026. EXAMENS : Du 19 au 23 janvier 2026
REMARQUE : Les cours O1, O2, O3, mutualisés avec le M2 AMS, ont lieu pendant la période 1 de ce master, soit du 8 septembre au 21 novembre 2025
Début du second semestre : 26 janvier 2026 avec la réunion de rentrée de 10h à 12h salle 3L8. Vacances Hiver : 21 février - 1er mars 2026.
Tous les cours ont lieu à l’Institut de Mathématiques d’Orsay, Bât. 307.
Programme
Pour les cours communs AMS/AAG, voir les pages dédiées au M2 AMS pour plus d'information. Parmi les enseignements propre au M2 AAG, on distingue :
- Les cours accélérés, qui ont lieu au mois de septembre et représentent chacun un volume horaire d'environ 20 heures.
- Les cours fondamentaux, essentiellement au premier semestre, qui représentent chacun un volume horaire d'environ 37,5 ou 75 heures .
- Les cours spécialisés du second semestre, d’environ 20 heures.
First semester
Stage de rentrée
Les cours accélérés se déroulent sur 3 semaines
- C. VITERBO : Variétés différentielles et formes différentielles (EN1705) - du 11 au 19 Septembre 2025
Contenu
Le but de ce cours est de couvrir les bases de la géométrie différentielle en s'appuyant sur la connaissance du calcul différentiel, avec pour objectif final la cohomologie de de Rham des variétés. Pour cela nous introduirons donc les variétés, leurs fibrés tangents et cotangents, les champs de vecteurs et leurs flots, et les formes différentielles. Nous verrons alors comment intégrer ces dernières sur les variétés, ce qui nous mènera naturellement à la cohomologie de de Rham et sa célèbre dualité, la dualité de Poincaré.
- Variétés différentielles : espace tangent et cotangent, fonctions lisses
- Formes différentielles : formes exactes et fermées, lemme de Poincaré.
- Cohomologie de Rham et applications : quelques calculs, cohomologie des sphères
- Intégration des formes de degré maximum : orientation, variétés à bord
- Champ de vecteurs et formules de Lie-Cartan.
Références
- J. Lafontaine, Introduction aux variétés différentielles, Press. Univ. Grenoble, 1996.
- F. Paulin, Géométrie différentielle élémentaire, Notes de cours, https://www.imo.universite-paris-saclay.fr/~paulin/notescours/cours_geodiff.pdf
- M. Postnikov, Leçons de géométrie : Variétés différentiables, Mir, Moscou, 1990.
- M. Spivak, Differential geometry I, Publish or Perish, Wilmington, 1979.
- E. AMERIK: Algèbre commutative, algèbre homologique et théorie des faisceaux (EN1706) - du 04 au 11 Septembre 2025
Résumé
We will include a review of noetherianity, localizations, Nakayama's lemma, Noether's normalization and Hilbert's Nullstellensatz and dimension theory, as well as sheaf theory and the definition of the affine scheme associated to commutative ring.
The course will end with a rapid introduction to homological algebra and the main features of this toolbox.
Contenu
Algèbre commutative, algèbre homologique et théorie des faisceaux. Comme l’indique son titre, ce cours poursuit un triple but :
- Rappeler et approfondir les connaissances d’algèbre commutative acquises en master 1 (localisation dans les anneaux commutatifs, produit tensoriel, idéaux premiers et maximaux, théorème des zéros de Hilbert, dimension et correspondance algèbre/géométrie).
- Proposer une brève introduction aux outils essentiels d’algèbre homologique (complexes, cohomologies, résolutions injectives et projectives, foncteurs dérivés).
- Développer les rudiments de théorie des faisceaux.
Références
- Introduction to commutative algebra, Atiyah-Macdonald
- Introduction to the theory of schemes, Manin
- Commutative algebra with a view towards Algebraic Geometry, Eisenbud
- Commutative Ring Theory, Matsumura
- Topologie algébrique et théorie des faisceaux, Godement
- An introduction to homological algebra, Weibel
- J. FENEUIL : Éléments d’analyse fonctionnelle (EN1704) - du 09 au 22 Septembre 2025
Résumé (Français) :
- Rappels d'analyse fonctionnelle (sans démonstrations) : Dualité, théorèmes de Hahn-Banach, de Baire, de Banach-Steinhaus, du graphe fermé. Topologie faible et faible-étoile, théorème de compacité faible.
- Caractérisation des espaces réflexifs.
- Bases de Schauder et bases inconditionnelles.
- Introduction à la théorie spectrale dans les espaces de Banach, dont alternative de Fredholm.
- S'il reste du temps, introduction à l'interpolation complexe.
Contents (English) :
* Overview of basic functional analysis (theorems without proofs) : Duality, Hahn-Banach, Baire, Banach-Steinhaus, closed graph theorem.
* Weak and weak-* topology, Ascoli theorem. Applications.
* Spectral theorem in Banach spaces, Fredhohm alternative.
* Complex interpolation: at least Riesz-Thorin theorem.
References :
* H. Brezis, Functional Analysis, Sobolev Spaces and Partial Differential Equations, Springer-Verlag New York Inc., 2010.
* J. van Neerven, Functional Analysis, Cambridge University Press, disponible sur https://arxiv.org/abs/2112.11166.
* J. Bergh, J. Lofstrom, Interpolation spaces, Grund. math Wiss. 223, Springer Verlag 1976.
* G. Weiss, E. Stein., Introduction to Fourier analysis on Euclidean spaces, Princeton University Press, 1971.
* F. Albiac, N. Kalton, Topics in Banach space theory (Chapters I, III), Grad Text Math 233, Springer Verlag 2016.
La participation à ce stage de rentrée est obligatoire pour tous les étudiants. Il est crédité par 3 ECTS au second semestre, grâce au passage d'au moins un examen sur les trois (la meilleure note est conservée).
Premier semestre (30 ECTs)
Durant le premier semestre, les étudiants doivent effectuer un stage de rentrée, puis valider 30 ECTS en choisissant parmi les cours fondamentaux ci-dessous.
Cours fondamentaux
Intitulé du cours | Enseignant | ECTS | Cours | TD | TP | Cours/TD | Cours/TP | TD/TP | Projet | Tutorat |
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Algèbre homologique | Benjamin Hennion | 7,5 | 25h | |||||||
Analyse globale et diffusion 2025-2026 | Alix Deruelle | 15 | 25h | 12,5h | ||||||
Equations elliptiques linéaires et non-linéaires 2025-2026 | 5 | 30h | ||||||||
Géométrie algébrique : Théorie des schémas 2025-2026 | Emanuele Macri | 15 | 50h | 25h | ||||||
Groupes et Géométries 2025-2026 | Patrick Massot | 15 | 50h | 25h | ||||||
Introduction à l'analyse semi-classique 2025-2026 | Matthieu Léautaud | 5 | 30h | |||||||
Introduction à la théorie spectrale 2025-2026 | 5 | 30h | ||||||||
Introduction aux variétés complexes 2025-2026 | Jean-Benoit Bost | 15 | 50h | 25h | ||||||
Systèmes dynamiques topologiques et différentiables 2025-2026 | Frédéric Paulin | 7,5 | 25h | 12,5h | ||||||
Théorie des Nombres 2025-2026 | Johannes Anschütz | 15 | 50h | 25h | ||||||
Théorie des représentations 2025-2026 | Anne Moreau | 7,5 | 25h | |||||||
Théorie ergodique 2025-2026 | Frédéric Paulin | 7,5 | 25h | 12,5h |
Les étudiants peuvent également suivre certains cours communs avec le M2 Analyse Modélisation Simulation (dont les plus adaptés sont indiqués dans la liste ci-dessus), en vérifant bien leur nombre d'ECTS.
Second semestre (30 ECTs)
Durant le second semestre, les étudiants doivent valider 30 ECTS en effectuant un mémoire et en choisissant au moins un cours avancé.
Les étudiants doivent obligatoirement valider auprès du responsable du M2 le nom de l’encadrant de mémoire proposé et le sujet du mémoire avant que le mémoire ne commence.
Mémoire
Intitulé du cours | Enseignant | ECTS | Cours | TD | TP | Cours/TD | Cours/TP | TD/TP | Projet | Tutorat |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
AAG - Mémoire | Emanuele Macri | 21 |
Cours avancés
Intitulé du cours | Enseignant | ECTS | Cours | TD | TP | Cours/TD | Cours/TP | TD/TP | Projet | Tutorat |
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Algorithmes en théorie des nombres 2025-2026 | Kevin Destagnol, Stéphane Fischler, Chimène Fischler | 6 | 20h | 10h | ||||||
Connexions de Cartan et géométrie complexe homogène 2025-2026 | Joël Merker | 6 | 20h | |||||||
Equation de Klein-Gordon nonlinéaire amortie 2025-2026 | 3 | 18h | ||||||||
Fonctions propres du Laplacien 2025-2026 | 3 | 18h | ||||||||
Méthodes analytiques en dynamique hyperbolique 2025-2026 | Thibault Lefeuvre | 6 | 20h | |||||||
Problèmes asymptotiques en géométrie complexe 2025-2026 | Siarhei Finski | 6 | 20h | |||||||
Théorie mesurée des groupes 2025-2026 | Camille Horbez | 6 | 20h | |||||||
Topos et mathématiques condensées 2025-2026 | Johannes Anschütz | 6 | 20h | |||||||
Variétés toriques 2025-2026 | Nicolas Perrin | 6 | 20h |
Les étudiants peuvent également suivre certains cours communs avec le M2 Analyse Modélisation Simulation (dont les plus adaptés sont indiqués dans la listes ci-dessus) et le M2 Probabilités et statistiques, en vérifiant bien leur nombre d'ECTS.
Autres cours
- Anglais - 3 ECTS
- Bertrand Echeynne : Histoire des Mathématiques (25h) - 3 ECTS
Contenu
Un module d’histoire des mathématiques en master de sciences et technologie mention mathématiques répond à un double objectif, tant pour les masters recherche que les masters professionnels. Tout en permettant de travailler autrement des contenus mathématiques, il donnera l’occasion de situer des enjeux d’ordre épistémologique et d’ordre culturel de la discipline et de ses applications à travers l’histoire. En s’attachant à l’histoire de notions mathématiques, que les étudiants ont fréquentées depuis leurs études secondaires jusqu’à leur dernière année de licence, il s’agira de montrer comment ont pu se construire, dans les pratiques même de mathématiciens de différentes époques et cultures, des concepts et des résultats considérés aujourd’hui comme universels. On examinera des dispositifs scientifiques comme les outils théoriques, les modes d’argumentation, les perspectives sur la réalité mathématique et leur relation à d’autres dispositifs culturels. Le module optionnel, de 25 heures (3 ECTS), sera proposé à la fois aux étudiants de M1 et de M2 sur un semestre. Il sera organisé, dans la proportion de un tiers / deux tiers, en cours et TD. Les séances de TD seront consacrées à un travail sur des textes mathématiques originaux et la discussion de travaux de recherche (la plupart en langue anglaise).
- Séminaire des étudiants - 3 ECTS
Master fellowships
The Fondation Mathématique Jacques Hadamard (FMJH) offees Sophie Germain master fellowship allowing in particular to follow the M2 AAG program, both for students that were registered at the Polytechnic Institute of Paris and the Paris-Saclay University, and for students coming from abroad, whether from Europe or not.
The Paris-Saclay University offers Master fellowships for students coming from abroad.