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Programme de mathématiques BCPST, première année · semestre 1

Géométrie 1

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Texte officiel du programme

Ce chapitre vise à consolider les acquis des années antérieures sur les notions de vecteurs, droites et plans dans le plan et l’espace géométriques. En mathématiques, il sert essentiellement de support intuitif et introductif à l’algèbre linéaire ; il permet aussi de présenter le produit scalaire qui sera étudié dans des espaces plus généraux en seconde année. Enfin, ce chapitre sert également aux sciences physiques et à la géologie.

En mathématiques, une épreuve écrite ou orale ne doit pas reposer sur ce chapitre.

Dans tout ce chapitre, on se place dans le plan et l’espace géométriques formés de points et dans lesquels plusieurs notions et résultats sont supposés connus : distance entre deux points, parallélisme, perpendicularité, angle géométrique, angle orienté, angle droit, cosinus d’un angle géométrique, trigonométrie du triangle rectangle.

L1 Analyse de données Réseaux de neurones

Classification linéaire par un perceptron

Expliquer à l’aide d’un graphique ce que réalise le réseau de neurones suivant :

...

L2 Analyse de données Réseaux de neurones solution

Convolution 2D à la main — mode valid

On considère l’image \(I\) et le noyau \(K\) suivants : ...

L1 Algèbre Espace vectoriel

exo7 1012

Déterminer une base de \(\left\{ (x, y, z) \in \Rr^3 / x + y + z = 0\right\}\).

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire

exo7 1144

Soit \((a_1,a_2,a_3)\in(\mathbb{K})^{3}\). On note \(j=e^{\frac{2i\pi}{3}}\), et ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire solution

exo7 1157

Soit \(A \in M_3 (\Rr)\) anti-symétrique. Calculer \(\det (A)\). Ce résultat vaut ...

L1 Algèbre Logique, ensemble, raisonnement

exo7 131

\(x\), \(y\), \(z\) étant des nombres réels, rés ...

L1 Algèbre Logique, ensemble, raisonnement

exo7 135

On définit les cinq ensembles suivants : ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé

exo7 1451

Pour quelles valeurs de \(\lambda\) les formes bilinéaires ci-dessous définissent-elles un produit scalaire sur ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé

exo7 1453

Sur \(\R_{3}[X]\) on considère les formes bilinéaires suivantes. Dire lesquelles sont des produits scalaire. ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé

exo7 1454

Pour quelles valeurs de \(\lambda\) les formes bilinéaires ci-dessous définissent-elles un produit scalaire sur ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé

exo7 1455

Soient \(x = (x_1, x_2)\) et \(y = (y_1, y_2)\) appartenant à ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé

exo7 1456

Soient \(x,y\) et \(z\) trois réels tels que ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé

exo7 1462

Soit \(E = \left\{ f : \Rr \rightarrow \Rr \text{ continue $2\pi$-périodique}\right\}\). Montrer que ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé

exo7 1464

Soit \(E\) un espace euclidien et \(f\) et \(g\) ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé

exo7 1466

Soit \(E\) un espace euclidien de dimension \(n\) et ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé

exo7 1469

Soit \(E\) un espace euclidien et \(f\) et \(g\) ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé

exo7 1470

Soit \(E\) un espace euclidien, montrer que : ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé

exo7 1474

Soit \((E, \langle , \rangle )\) un espace euclidien et ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé

exo7 1477

Déterminer la matrice dans la base canonique de \(\R^{3}\) de la projection orthogonale sur le plan d’équation ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé

exo7 1482

Dans \(\R ^3\) muni du produit scalaire euclidien canonique, donner la matrice de la projection orthogonale sur le ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé

exo7 1486

Soient \(E\) un espace euclidien, \(u\) un vecteur non nul et ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé

exo7 1503

Orthonormaliser dans \(\Rr^{3}\) la famille \(x_{1} = (1, -2, 2)\), ...

L2 Algèbre Endomorphisme particulier

exo7 1530

Soit \(E\) un espace euclidien de dimension \(3 .\)

L2 Algèbre Endomorphisme particulier

exo7 1536

Soit \(\, E\,\) un espace euclidien de dimension \(\, 3\, .\)

L1 Algèbre Logique, ensemble, raisonnement solution

exo7 156

Dans le plan, on considère trois droites \(\Delta_{1},\Delta_{2},\Delta_{3}\) formant un “vrai” triangle : elles n ...

L2 Algèbre Endomorphisme particulier

exo7 1565

Soit \(A=(a_{i,j})\in \mathcal{O}(n,\R) .\) Montrer pour tout ...

L2 Algèbre Endomorphisme particulier

exo7 1569

Soit \(A = (a_{i, j}) \in O_{n} (\Rr)\). Montrer que ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1675

Soit l’endomorphisme \(f\) de \(\Rr^3\) canoniquement associé à la matrice ...

L2 Analyse Topologie

exo7 1745

Dans \(\R^2\) ou \(\R^3\) euclidien muni d’une b.o.n., représenter les ensembles ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables

exo7 1804

Soit \(a\in {\Rr}^{2}\) fixé ; l’application ...

L3 Calcul différentiel Extremum, extremum lié

exo7 1828

Trouver le point du plan \((2x-y + z = 16)\) le plus proche de l’origine.

L2 Analyse Intégration

exo7 1922

Quel est le volume délimité par deux cylindres de révolution d’axes \((Ox)\) et ...

L2 Géométrie Géométrie affine dans le plan et dans l'espace solution

exo7 1956

Soit \(P\) un plan muni d’un repère \(\mathcal{R}(O,\vec{i},\vec{j})\), les point ...

L2 Géométrie Géométrie affine dans le plan et dans l'espace

exo7 1957

Les trois points \(A\), \(B\) et \(C\) de ...

L2 Géométrie Géométrie affine dans le plan et dans l'espace

exo7 1958

Dans l’exercice suivant, on considère des couples de deux droites \(D_1\) et ...

L2 Géométrie Géométrie affine dans le plan et dans l'espace

exo7 1959

On considère les deux droites du plan \(D : 2x-3y+4 = 0\) et ...

L2 Géométrie Géométrie affine dans le plan et dans l'espace solution

exo7 1960

On considère le triangle \(ABC\) dont les côtés ont pour équations ...

L2 Géométrie Géométrie affine dans le plan et dans l'espace

exo7 1961

On considère dans \(P\) trois points \(A\), ...

L2 Géométrie Géométrie affine dans le plan et dans l'espace

exo7 1962

Dans le triangle \(ABC\), on considère trois points \(P, Q, R\), sur les côtés ...

L2 Géométrie Géométrie affine dans le plan et dans l'espace

exo7 1963

Soient \((A_1,A_2,A_3)\) et \((B_1,B_2,B_3)\) deux systèmes de trois points align ...

L2 Géométrie Géométrie affine dans le plan et dans l'espace

exo7 1964

Dans le triangle \(ABC\), on considère trois points \(P, Q, R\), sur les droites ...

L2 Géométrie Géométrie affine dans le plan et dans l'espace

exo7 1971

Une bimédiane d’un tétraèdre est une droite qui passe par les milieux de deux arêtes opposées. Montrer que les trois bimédianes sont concourantes. ...

L2 Géométrie Géométrie affine dans le plan et dans l'espace

exo7 1972

Soient \(A, B, C\) trois points non alignés d’un plan affine. Déterminer l’ensemble des points ayant mêmes coordon ...

L2 Géométrie Géométrie affine dans le plan et dans l'espace

exo7 1974

Soient \((D_{i})_{i = 1 \ldots 4}\) quatre droites du plan affine sécantes deux à deux en six points distincts. Si ...

L2 Géométrie Géométrie affine dans le plan et dans l'espace

exo7 1975

Soient \((D_{i} : u_{i}x + v_{i}y + h_{i} = 0)_{i = 1 \ldots 3}\) trois droites du plan affine. Montrer qu’elles s ...

L2 Géométrie Isométrie vectorielle

exo7 1985

Soient \(a\) et \(b\) deux vecteurs de ...

L2 Géométrie Géométrie affine dans le plan et dans l'espace

exo7 1991

On considère les droites \(D : x+2y=5\) et \(D' : 3x- y = 1\) et on note ...

L2 Géométrie Géométrie affine dans le plan et dans l'espace

exo7 1992

On considère la famille des droites \(D_{\lambda} : x + \lambda y + 1 =0\), où ...

L2 Géométrie Géométrie affine dans le plan et dans l'espace

exo7 1993

On considère les trois points de \(P\) : \(A(2,-3)\), ...

L2 Géométrie Géométrie affine dans le plan et dans l'espace

exo7 1994

Calculer les angles :