Polytech Paris-Sud 2013–2014 / PeiPA 1, S1 Mathématiques (extranet de Polytech Paris-Sud)

"Mon prof de maths est un génie." Xavi91x, élève PeiPA1, 2013–2014 (DTC).

Fiches d'exercices:
fiche 1 – Fonctions, limites | fiche 2 – Continuité, dérivabilité | fiche 3 – Dérivabilité d'ordre supérieur et DL
fiche 4 – Intégration | fiche 5 – Équations différentielles | fiche 6 – Nombres complexes
fiche 7 – Géométrie euclidienne | fiche 8 – Courbes paramétrées | fiche 9 – Fonctions de 2 et 3 variables

Fiches de test:
test 1 (septembre) – Fonctions, limites | test 2 (octobre) – Dérivabilité, DL
test 3 (novembre) – Intégration, équations différentielles | test 4 (décembre) – Tout le reste

Contrôles:
contrôle 1 (octobre) et son corrigé | contrôle 2 (novembre) et son corrigé
contrôle 3 (décembre) et son corrigé | contrôle 4 (janvier) et son corrigé
contrôle de rattrapage (mars) et son corrigé

Divers: tables de dérivées, de développements limités et de primitives classiques | Rappel: preuve par récurrence

Programme indicatif (en cours de complétion).
4/9 Fonctions
N, Z, Q, R, intervalles réels finis et infinis.
Fonctions usuelles ln, exp, sin, cos, tan, x^n, |x|. Graphes.
Opérations usuelles: addition, multiplication.
Composition. Image directe. Image réciproque.
5/9 Fonctions injectives, surjectives, bijectives. Fonctions réciproques.
Exemples et applications des notions.

9/9 Limites
Définition de limite finie en un point.
Unicité. Théorème des gendarmes.
10/9 Fonctions de référence. Quelques méthodes. Opérations usuelles.
Comportement local.
Limites infinies et/ou en l'infini. Comparaison et opérations usuelles.

11/9 Continuité
Continuité en un point. Fonction continue. Propriétés et opérations usuelles.
Prolongement par continuité. Comportement local.
Théorème des valeurs intermédiaires (admis).
17/9 Conséquences du TVI (annulation, surjectivité, image d'un intervalle).
Théorème de Weierstrass. Extrema.
Fonctions réciproques.

18/9 Dérivabilité
Dérivabilité en un point. Interprétation géométrique.
Fonctions dérivées. Dérivabilité des fonctions prolongées par continuité.
Opérations usuelles.
24/9 Dérivée des fonctions réciproques. Dérivées usuelles.
Extrema et points critiques. Théorème de Rolle.
25/9 Théorème des accroissements finis (admis). Fonctions monotones. Tableau de variation.

Dérivabilité d'ordre supérieur
But et applications. Dérivées d'ordre supérieur.
Développements limités.
1/10 Formule de Taylor-Young. Interprétation géométrique.
Formule de Taylor-Lagrange.
Opérations sur les DL.
2/10 Applications des DL (limites, signes, position).

8/10 Intégration
Motivation. Présentation intuitive et propriétés générales.
Définition. Propriétés. Cas des fonctions monotones et continues.
Intégrale, primitive et dérivée.
9/10 Théorème fondamental du calcul intégral.
Intégration par parties.
15/10 Changement de variables.
DL et intégration.
Fractions rationnelles.
16/10 Fractions rationnelles en cosinus et sinus.

Équations différentielles
Équations différentielles à variables séparables.
22/10 Équation différentielle y'=ay+b (a, b continues).
Unicité des solutions du problème de Cauchy.
23/10 Variation de la constante.
Équation non résolue. Exemple détaillé récapitulatif.

Nombres complexes
Définition. z=x+iy ou z=r.exp(iθ). Interprétation géométrique.
5/11 Similitudes du plan.
Formules de trigonométrie.
6/11 Polynômes de degré 2 à coefficients réels.
Fonction complexes.
Exponentielle complexe. Équation différentielle z'=az.

12/11 Géométrie dans R^2 et R^3
Géométrie dans R^2. Équations de droites.
Produit scalaire. Définitions géométrique et analytique.
19/11 Géométrie dans R^3: droites et plans.
Produits scalaire et vectoriel. Détermination de plans.

26/11 Courbes paramétrées
Courbes paramétrées en coordonnées cartésiennes.
Vitesse, longueur, abscisse curviligne, tangente.

3/12*
Fonctions de 2 et 3 variables
Fonctions de 2 variables: limites, continuité, différentiabilité. Différentielle et gradient.
10/12** Dérivées partielles et formule de Taylor à l'ordre 1. Plan tangent.
Dérivée le long d'une courbe.
Travail d'une force dérivant d'un potentiel.
Courbes de niveau f(x,y)=c. Liens avec le graphe de f.
17/12 Tangente orthogonale au gradient.
Extrema et points critiques.
Fonctions de 3 variables.

*cours d'une heure | **cours de deux heures