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Programme de mathématiques BCPST, première année · semestre 2

c) Dérivées partielles

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249 exercices
Texte officiel du programme
ContenusCapacités et commentaires
Dérivées partielles.
Fonctions de classe $\mathscr{C}^1$ sur un pavé ouvert du plan.
Dans un énoncé on ne demandera jamais de montrer qu’une fonction est de classe $\mathscr{C}^1$.
Utilisation des dérivées partielles premières pour évaluer une petite variation de la valeur d’une fonction de classe $\mathscr{C}^1$ découlant de petites variations sur les variables.
Définition du gradient ; calcul dans un repère orthonormal en coordonnées cartésiennes.
Dérivation d’une expression de la forme $t \mapsto f(x(t), y(t))$, la fonction $f$ étant de classe $\mathscr{C}^1$ et les fonctions $x$, $y$ étant dérivables.
On pourra donner sans démonstration l’interprétation graphique du gradient.
Définition de point critique. Lien avec l’existence éventuelle d’extremum dans le cas d’une fonction définie sur un pavé ouvert et admettant des dérivées partielles.
Toute condition suffisante d’extrémalité est hors programme.
Application à l’ajustement affine par les moindres carrés.
L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

exo7 4200

Soit \(B\) la boule unité de \(\R^{n}\), ...

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 4201

Résoudre l’équation \(2\frac{\partial f}{\partial x} + 3\frac{\partial f}{\partial y} = 4f\) avec la con ...

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 4202

Déterminer les applications \(f\) de classe \(\mathcal{C}^1\) de ...

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 4204

Soit \(U\) l’ouvert de \({\R^2}\) : ...

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 4205

Résoudre sur \({\R^2} \setminus \{(0,0)\}\) : ...

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 4206

Soit \(f : U \to \R\) de classe \(\mathcal{C}^1\) vérifiant : ...

L2 Analyse Equation différentielle

exo7 4208

Soit \(\Omega = \{ (x,y) \in {\R^2} \text{ tq } (x,y) \ne (0,0) \}\), et ...

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 4209

Résoudre l’équation : ...

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 4210

Soient \(a,b,c \in \R\) non tous nuls. On considère l’équation aux dérivées partielles : ...

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 4211

Trouver les applications \(f : {(\R^{+*})^2} \to \R\) de classe \(\mathcal{C}^2\) ...

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 4212

Soit \(g : \R \to \R\) de classe \(\mathcal{C}^2\) et ...

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 4213

Soit \(f : {\R^2} \to \R\) de classe \(\mathcal{C}^2\). On pose ...

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 4215

Soit \(f : {]-1,1[} \to \R\) de classe \(\mathcal{C}^2\). On considère ...

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 4216

Pour \((x,y) \in {\R^2}\), on pose \(u = x^2-y^2\), ...

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 4217

Soit \(f : {\R^2} \to \R\) de classe \(\mathcal{C}^2\) et ...

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 4218

Soit \(f:\R \to \R\) de classe \(\mathcal{C}^2\) et ...

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 4219

Trouver les fonctions \(g : {\{(u,v)\in\R^2\text{ tq } u > v\}} \to \R\) de classe ...

L2 Analyse Intégration solution

exo7 4343

On pose \(I(x) = \int_{t=0}^{\pi/2} \ln(\cos^2t + x^2\sin^2t)\,d t\).

L2 Analyse Intégration solution

exo7 4350

Soit \(f:\R \to \R\) continue. On définit pour \(x \in \R^*\) et ...

L2 Analyse Suite et série de fonctions

exo7 4547

Pour \(y\in\R\) et \(n\in\N^*\), on pose ...

L2 Géométrie Surfaces solution

exo7 5051

Soit \({\cal S}\) une surface d’équation ...

L2 Géométrie Surfaces

exo7 5057

Soit \({\cal S}\) une surface d’équation cartésienne \(z=f(\rho)\) où ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

exo7 5555

Déterminer la classe de \(f\) sur \(\Rr^2\) où ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

exo7 5556

Soit ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

exo7 5558

Trouver les extrema locaux de

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

exo7 5559

Maximum du produit des distances aux cotés d’un triangle \(ABC\) du plan d’un point ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

exo7 5561

Trouver toutes les applications \(\varphi\) de \(\Rr\) dans ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

exo7 5562

Trouver toutes les applications \(f\) de \(\Rr^2\) dans ...

L2 Analyse Intégration solution

exo7 5766

Pour \(x\in\Rr\), on pose ...

L2 Analyse Intégration solution

exo7 5767

Pour \(x\in\Rr\), on pose \(F(x)=\int_{0}^{1}\frac{e^{-x^2(1+t^2)}}{1+t^2}\;dt\) ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

exo7 5888

Pour \((x,y)\in\Rr^2\), on pose ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

exo7 5889

Soit ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

exo7 5893

Soit \(f\) une application de \(\Rr^n\) dans ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

exo7 5894

Extremums des fonctions suivantes :

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 5898

Résoudre les équations aux dérivées partielles suivantes :

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

exo7 5902

Maximum du produit des distances d’un point \(M\) intérieur à un triangle \(ABC\) ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

exo7 5905

Soit \(f~:~\Rr^2\rightarrow\Rr^2\) de classe \(C^2\) dont la différentielle en to ...

L3 Calcul différentiel Différentielle d'ordre supérieur, formule de Taylor

exo7 6290

Trouver les applications \(G: \Rr^2 \to \Rr\) de classe \(C^2\) telles que ...

L3 Calcul différentiel Autre

exo7 6292

Une fonction \(f:U \subset \Rr^n \to \Rr\) est dite harmonique si ...

L3 Calcul différentiel Autre

exo7 6293

Vérifiez que les fonctions suivantes sont harmoniques dans \(\Rr^2\) :

L3 Calcul différentiel Autre

exo7 6294

Exprimez en coordonnées polaires : ...

L3 Calcul différentiel Autre

exo7 6295

Soit \(U\) l’ouvert \(\Rr^3\) privé de l’axe des ...

L3 Calcul différentiel Autre

exo7 6299

\(\Delta(fg) = f\Delta g + g\Delta f + \langle \nabla f \mid \nabla g \rangle\).

L3 Calcul différentiel Différentielle d'ordre supérieur, formule de Taylor

exo7 6304

Ecrire le développement de Taylor-Young à l’ordre 2 au voisinage de (0,0) pour la fonction ...

L3 Calcul différentiel Différentielle d'ordre supérieur, formule de Taylor

exo7 6305

Soit \(f(x,y)\) une fonction de classe \(C^2\) au voisinage du cercle ...

L3 Calcul différentiel Extremum, extremum lié

exo7 6306

Déterminer les extremums (locaux et/ou globaux) de:

L3 Calcul différentiel Extremum, extremum lié

exo7 6307

Discuter, suivant les valeurs du paramètre réel \(\lambda\), la nature des extremums de la fonction ...

L3 Analyse complexe Fonction logarithme et fonction puissance

exo7 6660

Montrer que ...

L3 Equation différentielle Solution maximale

exo7 6837

Soit \(f: \ ]0,+\infty[\ \times \ ]0,+\infty[ \ \times \Rr \to \Rr\) la fonction ...

L3 Géométrie différentielle Champ de vecteurs

exo7 6840

Soit \(Y:\Rr^2 \to \Rr^2\) le champ de vecteurs \(Y(x,y) = (x^2y,xy^2)\).