[PDF] MÉTHODES MATHÉMATIQUES POUR LINFORMATIQUE





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MÉTHODES MATHÉMATIQUES POUR LINFORMATIQUE

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Qu'est-ce que le manuel de mathématiques pour l'informatique ?

Ce manuel correspond au cours de Mathématiques pour l’informatique du BTS SIO. Il reprend la structure de l’unité de cours, qui se compose de deux modules : Dans la partie Mathématiques, on trouvera le cours, présentant les notions essentielles du programme, des travaux dirigés ainsi que de nombreux exercices corrigés.

Qu'est-ce que les mathématiques et les bases de l'informatique?

Toutes les mathématiques et les bases de l’informatiqueest particulièrement conçu : –pour un accès rapide à une source d’information lors de la résolution de problèmes, –comme aide-mémoire lors de la préparation d’examens, –comme livre de référence pour les personnels de recherche. Chaque chapitre constitue une unité en soi qui réunit :

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Quels sont les exercices corrigés de mathématiques ?

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MÉTHODES

MATHÉMATIQUES

POUR L"INFORMATIQUE

Cours et exercices corrigés

Jacques Vélu

Professeur honoraire au

Conservatoire national des arts et métiers

5 e édition0 lim Page I Mercredi, 28. septembre 2005 12:43 12

© Dunod, Paris, 2013

ISBN 978-2-10-059452-8

Table des matières

AVANT-PROPOSVII

CORRIGÉS VIDÉOIX

CHAPITRE 1•LA NOTION D'ENSEMBLE1

1.1 Ensembles1

1.2 Éléments3

1.3 Sur les façons de définir un ensemble4

1.4 Fonctions et applications6

1.5 Diverses propriétés des applications9

1.6 Exercices sur le chapitre 112

CHAPITRE 2•CONSTRUCTIONS D'ENSEMBLES17

2.1 Produit d"ensembles17

2.2 Produit d"une famille d"ensembles20

2.3 Puissances d"un ensemble21

2.4 Réunion, intersection, somme disjointe22

2.5 Exercices sur le chapitre 224

CHAPITRE 3•CARDINAL D'UN ENSEMBLE27

3.1 Ensembles finis27

3.2 Ensembles dénombrables30

3.3 Cardinaux31

3.4 Ensembles infinis35

3.5 Exercices sur le chapitre 336

CHAPITRE 4•ANALYSE COMBINATOIRE39

4.1 Le principe des choix successifs39

4.2 Arrangements42

4.3 Permutations43

4.4 Combinaisons45

4.5 Formule du binôme48

4.6 Exercices sur le chapitre 451

IVTable des matières

CHAPITRE 5•RELATIONS55

5.1 Définitions55

5.2 Propriétés des relations binaires58

5.3 Relations d"équivalence60

5.4 Exercices sur le chapitre 563

CHAPITRE 6•ENSEMBLES ORDONNÉS67

6.1 Relations d"ordre67

6.2 Diagramme de Hasse69

6.3 Éléments particuliers71

6.4 Exercices sur le chapitre 673

CHAPITRE 7•CALCUL BOOLÉEN77

7.1 Treillis77

7.2 Algèbres de Boole81

7.3 Le théorème de Stone87

7.4 Exercices sur le chapitre 790

CHAPITRE 8•PARTIES D'UN ENSEMBLE93

8.1 Le treillis?(E)93

8.2 Fonctions caractéristiques97

8.3 Le principe d"inclusion-exclusion100

8.4 Exercices sur le chapitre 8102

CHAPITRE 9•PROBABILITÉS COMBINATOIRES105

9.1 Épreuves et événements105

9.2 Fréquences et probabilités108

9.3 Lois de probabilité110

9.4 Probabilité conditionnelle et indépendance115

9.5 Essais répétés117

9.6 Exercices sur le chapitre 9119

CHAPITRE 10•FONCTIONS BOOLÉENNES125

10.1 Introduction125

10.2 Fonctions booléennes denvariables129

10.3 La forme canonique disjonctive132

10.4 Fonctions et formules137

10.5 Systèmes d"équations booléennes140

10.6 Exercices sur le chapitre 10146

Table des matièresV

CHAPITRE 11•SIMPLIFICATION DES FORMULES149

11.1 Le problème de la simplification149

11.2 Formules polynomiales150

11.3 La méthode de Karnaugh154

11.4 La méthode des consensus164

11.5 Exercices sur le chapitre 11168

CHAPITRE 12•CALCUL PROPOSITIONNEL173

12.1 Propositions173

12.2 Connexions175

12.3 Formes propositionnelles179

12.4 Exercices sur le chapitre 12186

CHAPITRE 13•ARITHMÉTIQUE191

13.1 Division euclidienne191

13.2 Nombres premiers193

13.3 PGCD et PPCM196

13.4 Exercices sur le chapitre 13203

CHAPITRE 14•CONGRUENCES207

14.1 Équation de Bézout207

14.2 Entiers modulon212

14.3 Le groupe(Z/nZ)

217

14.4 Exercices sur le chapitre 14221

CHAPITRE 15•CODES DÉTECTEURS CODES CORRECTEURS225

15.1 Pourquoi coder?225

15.2 Distance de Hamming226

15.3 Erreurs de transmission228

15.4 Codage par blocs231

15.5 Correction et détection234

15.6 Exercices sur le chapitre 15238

CHAPITRE 16•CODAGES LINÉAIRES241

16.1 Codes linéaires241

16.2 Représentations matricielles244

16.3 Syndromes245

16.4 Construction de codes correcteurs249

16.5 Codes cycliques251

16.6 Codes polynomiaux255

16.7 Exercices sur le chapitre 16256

c Dunod - Toute reproduction non autorisée est un délit

VITable des matières

CHAPITRE 17•GRAPHES261

17.1 Graphes orientés, graphes non orientés261

17.2 Quelques problèmes classiques265

17.3 Degrés, chemins, circuits, cycles269

17.4 Représentations matricielles273

17.5 Exercices sur le chapitre 17278

CHAPITRE 18•ARBRES ENRACINÉS281

18.1 Arbres281

18.2 Racine284

18.3 Arbres binaires286

18.4 Codes de Huffman290

18.5 Exercices sur le chapitre 18294

CHAPITRE 19•AUTOMATES FINIS299

19.1 Familiarité avec les automates299

19.2 Automates302

19.3 Langages305

19.4 Langage d"un automate fini311

19.5 Langages réguliers320

19.6 Exercices sur le chapitre 19323

CHAPITRE 20•CONSTRUCTIONS D'AUTOMATES327

20.1 Simplification d"un automate327

20.2 Automates finis non déterministes337

20.3 Déterminisation340

20.4 Le théorème de Kleene345

20.5 Exercices sur le chapitre 20349

ANNEXE A•CALCUL MATRICIEL353

A.1 Matrices353

A.2 Opérations sur les matrices355

A.3 Matrices booléennes358

A.4 Quelques applications du calcul matriciel362

A.5 Exercices sur l"annexe C366

ANNEXE B•SOLUTIONS DES EXERCICES369

INDEX413

Avant-propos

Depuis sa première version, des dizaines de milliers de personnes ont utiliséMéthodes mathématiques pour l"informatique; le livre est présenté ici dans sa nouvelle édition, une fois de plus revue, mise à jour et corrigée. Primitivement destiné à accompagner les deux enseignements de Mathématiques pour l"Informatique du Conservatoire National des Arts et Métiers, ce cours a élargison audience au fil des années et maintenant il est utilisé autant hors du CNAM que dansquotesdbs_dbs7.pdfusesText_5
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