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#1 Re : Entraide (collège-lycée) » Résolution d'une équation » 12-06-2023 22:16:24
Bonjour
En effet les manipulations que l'on opère sur l'équation vise à la simplifier, souvent pour isoler d'un coté une variable dont on souhaite expliciter la valeur ($\hat{y}_2$ dans le cas de votre exercice).
Les manipulations les plus courantes sont
*) ajouter/retrancher un même terme de part et d'autre de l'équation
$$ a + 3 x = 2x + b \quad \Leftrightarrow \quad x = b - a \quad \text{(on a ajouté } -a-2x \text{ des deux cotés )} $$
**) multiplier/diviser par un même facteur non nul de part et d'autre de l'équation
$$ \frac{3}{2y} x^3 = 15xy^2 - \frac{1}{3}x \quad \Leftrightarrow \quad x^2 = 2y \left(5y^2-\frac{1}{9}\right) \\ \text{(on a multiplié par } \frac{2y}{3x} \text{ des deux cotés )} $$
Il est important de maintenir l'équivalence entre l'équation initiale et sa "transformée". Si on multiplie par $0$ les termes d'une équation, on aboutit à quelque chose de nécessairement vrai, mais sans intérêt.
***) utiliser le fait que le terme que l'on cherche est l'argument d'une fonction bijective dont on connaît la réciproque
$$ \exp( x^{-2} ) = y^2 +1 \quad \Leftrightarrow \quad x^{-2} = \ln( y^2+1) \\
\text{(on a utilisé que } t\longmapsto \exp(t) \text{ est une bijection de } \mathbb{R} \text{ sur } \mathbb{R}_+^* \text{ de fonction réciproque } t\longmapsto \ln(t) \text{ ) }$$
Le fait d'utiliser des fonctions et leurs réciproques sans les restreindre sur les domaines où elles sont bijectives est une source commune d'erreur. Un erreur courante de ce type survient lorsqu'on tente de prendre la racine carrée. Ainsi par exemple $x^2 = 4 $ n'est pas équivalent à $x = 2$, mais à $\left|x\right|=\sqrt{4}$, c'est-à-dire à $x \in \left\{-2,+2\right\}$.
Bonne soirée
JJO
#2 Re : Entraide (collège-lycée) » Résolution d'une équation » 12-06-2023 00:08:18
Bonjour
Je comprends que c'est la dernière transformation qui vous bloque: comment passe-ton de $-\frac{1}{2} \frac{1}{\hat{y}_2}+ \frac{1}{\hat{y}_2}- \frac{2\hat{y}_2}{N}=0$ à $\hat{y}_2 = \frac{\sqrt{N}}{2}$.
Etape par étape:
Etape 1: On commence par simplifier $-\frac{1}{2} \frac{1}{\hat{y}_2}+ \frac{1}{\hat{y}_2}$ en $\frac{1}{2} \frac{1}{\hat{y}_2}$, pour obtenir que cette équation équivaut à
$$ \frac{1}{2} \frac{1}{\hat{y}_2} - \frac{2\hat{y}_2}{N}=0$$
Etape 2: On multiplie les deux termes de cette équation par $ 2 N \hat{y}_2$, supposé non nul, pour obtenir de façon équivalente
$$ N - 4 \left(\hat{y}_2\right)^2=0$$
Etape 3: Si $N$ est supposé positif (il manque l'énoncé pour justifier cette hypothèse), on identifie l'identité remarquable $a^2-b^2=(a-b)(a+b)$ avec ici $a=\sqrt{N}$ et $b = 2 \hat{y}_2$ pour écrire que c'est équivalent à
$$ \left( \sqrt{N} - 2 \hat{y}_2 \right) \left( \sqrt{N} + 2 \hat{y}_2 \right) = 0$$
C'est une équation produit nul, qui se vérifie pour les valeurs $\hat{y}_2 = + \frac{\sqrt{N}}{2}$ et $\hat{y}_2 = - \frac{\sqrt{N}}{2}$.
Etape 4: Là encore, il manque un élément de l'énoncé pour éliminer la solution négative $\hat{y}_2 = - \frac{\sqrt{N}}{2}$ et conclure que cette équation produit nul est équivalente à $\hat{y}_2 = \frac{\sqrt{N}}{2}$
J'espère que c'est plus clair. J'imagine que c'est l'étape 2 qui vous manquait.
Cordialement
JJO
#4 Re : Entraide (supérieur) » intégrale astucieuse » 10-04-2023 19:21:56
Bonjour
On dirait que les questions de "college-lycée" se corsent !
Si l'on demande sur Wolfram, on obtient
$ \int_0^{1/2} \frac{ln(2x+1}{x^2+1} \text{d}x =
ln(2) \arctan\left(\frac{4}{3}\right)+ \frac{1}{2} i \left(
\text{Li}_2\left(\frac{1}{5}-\frac{2i}{5}\right) - \text{Li}_2\left(\frac{1}{5}+\frac{2i}{5}\right)
- \text{Li}_2\left(\frac{2}{5}-\frac{4i}{5}\right) + \text{Li}_2\left(\frac{2}{5}-\frac{4i}{5}\right)
\right)
\approx 0.173291
$
C'est sans doute vrai, mais tout aussi sûrement très éloigné de ce que l'on vous demande de résoudre.
Comme Roro et Bernard le suggèrent, il vaut mieux soumettre l'énoncé de base que supposer seul que l'intégrale résiduelle qui vous résiste est un passage obligé.
Cordialement
J.-J.
#5 Re : Leçons de Capes » Périmètres, aires, volumes » 06-04-2023 23:03:45
Bonjour
Pour le cycle 4, je pense introduire le fait qu'une pyramide a pour volume le tiers du produit de sa base par sa hauteur en mentionnant qu'on peut l'établir sans intégration sur deux cas particuliers:
- par découpage d'un cube en 3 pyramides identiques issues d'un même sommet
- par découpage d'un tétraèdre régulier en 2 prismes identiques et deux tétraèdres réguliers plus petits
Olivier Geneste illustre joliment la démarche d'intégration de l'aire d'un disque ou du volume d'un cône sur cette vidéo
Les exemples bien réels de pyramides à degrés peuvent aider les élèves à s'engager en douceur dans la démarche de calculer un volume par
intégration.
Cordialement
J.-J.
#6 Re : Leçons de Capes » Statistiques à une ou deux variables, représentation... » 06-04-2023 08:51:14
Bonjour
Pardon c'est moi qui avais mal recopié - c'était en effet dans cette configuration:
"Armelle et Boris ne suivent pas les mêmes enseignements.
La semaine 1, Armelle a réussi $50\%$ des exercices qu'elle a traités et Boris $90\%$ des exercices qu'il a traités.
La semaine 2, Armelle a réussi $20\%$ des exercices qu'elle a traités et Boris ${ \color{red} {40\%} }$ des exercices qu'il a traités.
Sur l'ensemble de la quinzaine, Boris a nécessairement réussi un plus grand pourcentage d'exercices traités qu'Armelle."
Cordialement
J.J.
#7 Re : Leçons de Capes » Transformations du plan. Frises et pavages. » 05-04-2023 23:53:35
Bonjour
Ce sujet fait l'actualité avec un premier pavage irrégulier basé sur un seul polygone (jusqu'ici Roger Penrose avait réussi à réduire le jeu à deux formes).
C'est un exploit signalé le 31 mars sur Radio Canada, dont la parution scientifique est disponible sous forme de draft
Cordialement
J.J.
#8 Re : Leçons de Capes » Statistiques à une ou deux variables, représentation... » 05-04-2023 20:39:42
Bonsoir
Un grand merci Fred. J'avais oublié ce phénomène, et sa mention donnera un peu de relief à cette leçon qui en manque un peu, comparée aux autres.
A son propos, il me semble que c'est ce même paradoxe qui sous-tendait la réponse à la question $19$ de la première épreuve écrite du sujet 1 VRAI/FAUX du capes externe de cette année:
"Armelle et Boris ne suivent pas les mêmes enseignements.
La semaine 1, Armelle a réussi $50\%$ des exercices qu'elle a traités et Boris $90\%$ des exercices qu'il a traités.
La semaine 2, Armelle a réussi $20\%$ des exercices qu'elle a traités et Boris $10\%$ des exercices qu'il a traités.
Sur l'ensemble de la quinzaine, Boris a nécessairement réussi un plus grand pourcentage d'exercices traités qu'Armelle."
Bien cordialement
J.-J.
#9 Re : Leçons de Capes » Statistiques à une ou deux variables, représentation... » 05-04-2023 18:25:22
Bonjour!
Je lis la critique récurrente du jury quant à la "liste fastidieuse de définitions" comme le reproche d'un déficit critique sur les vertus comparées de telle ou telle type de représentation. J'imagine qu'il ne faut pas seulement aborder l'aspect technique (comment on construit une représentation particulière), mais suggérer également que le choix de telle ou telle représentation oriente l'analyse du lecteur selon sa culture visuelle, et qu'il importe donc de faire ce choix en conscience.
Les sites commerciaux regorgent de commentaires à ce sujet:
cf help.tableau.com
cf insightsoftware.com
cf vocaza.com
Ce n'est peut-être pas très "math-pures", mais ça me semble quand même faire partie du sujet.
Qu'en pensez-vous ?
Cordialement,
#10 Re : Leçons de Capes » Variables aléatoires discrètes » 04-04-2023 22:43:05
Pour une simulation sous tableur/python, je pensais simuler une variable aléatoire discrète de loi connue à partir d'une loi uniforme en utilisant sa loi de répartition justement.
#11 Re : Leçons de Capes » 3ème concours CAPES Maths » 30-03-2023 16:03:18
Bonjour à tous
L'épreuve écrite c'était ce matin: le sujet est disponible ici
J'ai eu quinze jours pour réviser, je me suis coltiné
[*]-[/*]la lecture de quelques cours de Jean-Louis Rouget sur son super site de cours exos et annales
[*]-[/*]beaucoup de vidéos du site "Oljen" d'Oliver Geneste.
Je ne sais pas si c'était adéquat mais en tout cas j'ai adoré.
A la lecture du sujet je me suis rendu compte que ce n'est pas tant de la capacité à faire des calculs quelconques qui est demandée mais plutôt que l'on demande une certaine fluidité rédactionnelle sur des questions classiques (assez normal pour de futurs profs maintenant que j'y pense).
Perso j'ai passé bcp trop de temps sur la rédaction du QCM et du coup j'ai calé à la moitié du deuxième sujet (analyse fonctionnelle) faute de temps.
#12 Re : Entraide (collège-lycée) » petit probleme en trigonometrie » 28-03-2023 16:56:52
Bonjour
L'angle $0$ correspond à un angle nul, qui sur le cercle trigonométrique part de l'axe des $x$
L'angle $2\pi$ correspond à un tour complet, effectué dans le sens contraire des aiguilles d'une montre.
Un incrément de $\pi$ correspond à un demi-tour sur le cercle, toujours dans le sens contraire des aiguilles d'une montre.
Du coup,
$k=0$: l'angle $\pi/3$ correspond à "un sixième de la pizza"
$k=1$: l'angle $\pi/3+ 1 \times \pi$ correspond à "un sixième de la pizza" plus "une demi pizza"
$k=2$: l'angle $\pi/3+ 2 \times \pi$ correspond à "un sixième de la pizza" plus "une pizza complète" (on revient sur le point $\pi/3$)
$k=3$: l'angle $\pi/3+ 3 \times \pi$ correspond à "un sixième de la pizza" plus "une pizza complète et demi" (on revient sur le point $\pi/3 + \pi$)
Un incrément de $\pi/2$ correspond à un quart de tour sur le cercle, effectué toujours dans le sens contraire des aiguilles d'une montre.
Donc la même façon
$k=0$: l'angle $\pi/6$ correspond à "un douzième de la pizza"
$k=1$: l'angle $\pi/6+ 1 \times \pi/2$ correspond à "un douzième de la pizza" plus "un quart de pizza"
$k=2$: l'angle $\pi/6+ 2 \times \pi/2$ correspond à "un douzième de la pizza" plus "une demi pizza"
$k=3$: l'angle $\pi/6+ 3 \times \pi/2$ correspond à "un douzième de la pizza" plus "trois quart de pizza"
$k=4$: l'angle $\pi/6+ 4 \times \pi/2$ correspond à "un douzième de la pizza" plus "une pizza complète" (on revient sur le point $\pi/6$)
$k=5$: l'angle $\pi/6+ 5 \times \pi/2$ correspond à "un douzième de la pizza" plus "une pizza complète et un quart" (on revient sur le point $\pi/6+\pi/2$)
Peut-être qu'avec un dessin ce sera plus clair ?
Bon courage
#13 Re : Entraide (supérieur) » exercie sur les droites discrètes » 28-03-2023 15:04:38
Bonjour Sabrina
Bravo et merci cette fois le fichier est accessible
J'ai peur que tu trouves difficilement des exercices sur ce thème des "droites discrètes" - il me semble que ce DM utilise cette notion (familière aux programmeurs des couches bas-niveaux de logiciels de dessins vectoriels) comme prétexte pour faire de l'arithmétique.
Q2: il s'agit de vérifier que $\forall x,y,\quad R_{a,b,c}(x+b,y+a) = R_{a,b,c}(x,y)$ et que du coup, lorsque l'on connaît le motif de la droite discrète contenu dans un rectangle de dimensions $(\Delta x, \Delta y)=(b,a)$, on peut reporter ce motif sur les rectangles selon les translations de vecteurs $(k \overrightarrow{v})_{k\in \mathbb{Z}}$ avec $\overrightarrow{v} = b \overrightarrow{u_x} + a \overrightarrow{u_y}$
La suite du DM me semble dans ce goût là: on pousse l'étudiant à traduire précisément un concept géométrique continu simple (relation entre droite dans le plan et son équation algébrique) dans son équivalent pixelisé, donc discret, et à appliquer du coup tout ce que ça implique d'arithmétique élémentaire (division euclidienne, congruence, théorème de Bezout)
Un grand merci en tout cas Sabrina pour ce très beau sujet. Je manque de temps malheureusement mais dès que je pourrai je posterai un corrigé si personne ne le fait d'ici là.
Jean-Joseph
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