Enigme, devinette, petit problème, casse-tête, exo, exercices

Solutions réelles d’une équation polynomiale complexe

Voici un petit exo sur les racines de polynômes. Soient A et B des polynômes non constants à coefficients réels tels que le polynome complexe P=A+iB n’ait que de racines complexes de partie imaginaire strictement positive. Est-il vrai que les polynômes A et B sont scindés sur R?

Limite d’une somme

Aujourd’hui mon collègue LK m’a envoyé le message suivant avec une formule qui ressemble un peu à celle de Leibniz sur le somme alternée 1-1+1-1±…=½. Bonsoir B, voici un exercice pour Mathoman. Il s’agit de déterminer la limite en 0 de la fonction suivante \(f(x) = \sum_{n=0}^{+\infty} \frac{(-1)^n}{\sqrt{1+n^2x^2}}\) Elle vaut 1/2, j’ai un peu réfléchi […]

Solutions bornées des équations différentielles linéaires

Je viens de recevoir une question d’un lecteur du blog: Bonjour MathOMan, je bloque sur l’exercice suivant, et je n’ai pas réussi à obtenir de réponse. Peux-tu m’aider stp. Soit \(A\) une matrice carrée, et soit \(B(x)\) une matrice carrée continue pour \(x \geq 0\), et soit \(Y\) un vecteur à \(n\) composantes. On considère […]

Dénombrabilité de suites rationnelles presque nulles

Hier lors d’une séance de préparation à l’agrégation interne j’ai posé la question suivante: L’ensemble \({\mathbb Q}^{({\mathbb N})}\) des suites suites rationnelles qui sont nulles à partir d’un certain rang est-il dénombrable? Ce n’est pas un exercice difficile et il y a une preuve ensembliste très classique. J’étais surpris par un candidat qui a proposé […]

Noyau de matrices carrées d’entiers consécutifs

En colles prépa, je m’inspire souvent des exercices dont j’ai lu les énoncés quelque part dans un livre, sur internet ou qu’un collègue m’a transmis oralement. Mais il m’arrive aussi, plus rarement, d’en inventer. En faisant des calculs matriciels sur une autre question je viens de tomber par hasard sur cette propriété amusante: Soit A […]

Compression et déformation d’un ballon

Aujourd’hui c’est la finale de la coupe du monde de football et donc la dernière occasion pour vous poser la question suivante : Lorsqu’un joueur reçoit un ballon et le joue avec sa tête, le ballon se déforme, il s’aplatit avant de rebondir. Donnez un ordre de grandeur de cette déformation (en cm) ! Voici les caractéristiques […]

Un peu de combinatoire en cercle

Chaque année, lors des premières colles de prépa math sup en septembre je pose des petits exos en combinatoire élémentaire. Je trouve que ces questions de dénombrement sont instructives le débutant — genre: Pour un conseil de ministres on place n ministres autour d’une table ronde, n>2. Chaque ministre peut discuter seulement avec ses deux […]

Une limite en algèbre linéaire

Puisque mon dernier exo sur les déterminants n’était pas terrible, j’en propose un autre 😉 Il porte encore sur les matrices à coefficients dans {1,-1}, mais cette fois il y a un petit grain d’analyse. On note Mn le maximum des déterminants de matrices carrées d’ordre n à coefficients dans {±1}. Est-ce que la racine […]

Une ligne brisée dans le cube

Voici un exercice de géométrie dans l’espace qu’on m’a posé récemment: Soit L une ligne polygonale* sans point double, de longueur 300 et contenue dans le cube unité [0,1]3. Montrer qu’il existe un plan parallèle à un plan de coordonnées de R3 contenant au moins 101 points de L. * Il s’agit de l’image L […]

Déterminant et divisibilité

Les déterminants — étudiés depuis des siècles, mais toujours sources de beaux énoncés de colle. On finit jamais d’apprendre. Voici un bel exercice pour mes lecteurs. Montrer que le déterminant d’une matrice carrée d’ordre n à coefficients dans {-1,1} est un multiple de 2n-1.