1.Équations différentiellesMoyen
Une canette de soda à 4 °C est sortie du réfrigérateur dans une pièce à 23 °C. Au bout de 17 min, sa température est de 13 °C. Elle suit la loi de refroidissement de Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Trouvez la constante k en min⁻¹.
T0 = 4 °CTa = 23 °CT(17) = 13 °C
k = min⁻¹
2.Équations différentiellesDifficile
Une cuve contient 400 L d’eau pure. De la saumure contenant 0,2 kg de sel par litre entre à 10 L/min, et la solution bien mélangée sort au même débit. Au bout de combien de minutes t la cuve contient-elle 24 kg de sel ?
V = 400 Lm0 = 0 kgc = 0,2 kg/Lr = 10 L/min
t = min
3.Matrices et déterminantsMoyen
Calcule le déterminant det A de la matrice 3×3 A représentée.
A = [4 4 −5; 3 3 0; −4 5 −2]
det A =
4.Matrices et déterminantsDifficile
Résous le système −5x − y = 2 et −x + y = 5. Trouve x.
−5x − y = 2−x + y = 5
x =
5.Vecteurs : produit scalaire et produit vectorielMoyen
Trouvez l’angle θ entre les vecteurs a = (−6, 6, 0) et b = (−3, −2, 6), en degrés.
a = (−6, 6, 0)b = (−3, −2, 6)
θ = °
6.Vecteurs : produit scalaire et produit vectorielDifficile
Le vecteur unitaire n̂ est perpendiculaire à a = (−5, 4, 4) et à b = (1, −2, −4) et a une composante z positive. Trouvez sa composante x n̂x.
a = (−5, 4, 4)b = (1, −2, −4)n̂z > 0
n̂x =
7.IntégralesMoyen
Calculez I = ∫₀2 x·cos x dx (x en radians).
∫₀2 x·cos x dx
I =
8.IntégralesDifficile
Calcule l'aire A du domaine délimité par y = 0,5x2 et y = x.
y = 0,5x2y = x
A =
9.Analyse à plusieurs variablesMoyen
Le plan tangent à z = −2xe2y au point où (x, y) = (−1, −1) peut s’écrire z = px + qy + c. Trouvez c.
f(x, y) = −2xe2y(a, b) = (−1, −1)
c =
10.Analyse à plusieurs variablesDifficile
Trouvez les points critiques de f(x, y) = x³ + y³ − 9xy, classez-les, et donnez la valeur fmin de f en son minimum local.
f(x, y) = x³ + y³ − 9xy
fmin =
11.Suites et sériesMoyen
Trouvez le rayon de convergence R de la série entière Σk=1∞ k!·(x − 2)ᵏ/kᵏ.
Σ k!·(x − 2)ᵏ/kᵏx₀ = 2
R =
12.Suites et sériesDifficile
Reconnaissez la série et trouvez sa somme : S = Σk=1∞ k·0,5ᵏ.
ak = k·0,5ᵏ
S =
13.Transformées de LaplaceMoyen
Trouvez f(t) pour F(s) = (2s + 19)/(s² + 8s + 20) en complétant le carré, et calculez f(0,3).
F(s) = (2s + 19)/(s² + 8s + 20)t = 0,3 s
f(0.3) =
14.Transformées de LaplaceDifficile
Un système est décrit par l’équation différentielle y″ + 9y′ + 18y = 4u′ + 16u, d’entrée u(t) et de sortie y(t). Trouvez sa fonction de transfert G(s) = Y(s)/U(s) (conditions initiales nulles) et calculez la réponse impulsionnelle g(t) à t = 0,1 s. Trouvez g(0,1).
y″ + 9y′ + 18y = 4u′ + 16ut = 0,1 s
g(0.1) =
15.Convolution et systèmes LTIMoyen
L’impulsion x(t) = 2 pour 0 ≤ t < 1 s (nulle ailleurs) est appliquée à un système de réponse impulsionnelle h(t) = 5 pour 0 ≤ t < 4 s (nulle ailleurs). Trouvez la sortie y(1) à t = 1 s.
x(t) = 2, 0 ≤ t < 1 sh(t) = 5, 0 ≤ t < 4 st = 1 s
y(1) =
16.Convolution et systèmes LTIDifficile
Un signal carré commute entre +2 et −2 avec la période T = 5 ms (une demi-période à chaque niveau). Trouvez l’amplitude c1 de sa composante de Fourier à 200 Hz.
±2T = 5 msf = 200 Hz
c1 =