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N.B. : le candidat attachera la plus grande importance à la clarté, à la précision et à la concision de la rédaction.
Si un candidat est amené à repérer ce qui peut lui sembler être une erreur d'énoncé, il le signalera sur sa copie
et devra poursuivre sa composition en expliquant les raisons des initiatives qu'il a été amené à prendre.
Utiliser uniquement un stylo noir ou bleu foncé non effaçable pour la rédaction de votre composition ; d'autres
couleurs, excepté le vert, peuvent être utilisées, mais exclusivement pour les schémas et la mise en
évidence
des résultats. Ne pas utiliser de correcteur.
Écrire le mot FIN à la fin de votre composition.Les calculatricessont interdites.
n 5????EXERCICE 1
Un sauteurtente defranchir deshauteurs successiv esnumérotées 1,2, ...,n, ... Il nepeut tenterde passerla hauteurn31 ques"il aréussi lessauts auxhauteurs 1,2, ..., n.En supposantque lesauteur aréussi tousles sautsprécédents, laprobabilité desuccès aun-ième saut
est :p n (1 n. Ainsi,le premiersaut esttoujours réussi.Pour toutkn-
k , onnote S k l"évènement :" lesauteur aréussi sonk-ième saut» eton noteXla variable aléatoire réelleég aleaunumérodu derniersaut réussi.1.Rappeler sansdémonstration laformule desprobabilités composées.
2.Rappeler sansdémonstration ledév eloppementen sérieentièreauv oisinagede 0de lafonction
exponentielle.3.Déterminer l"ensembledes valeurs prisesparlav ariablealéatoire X.
4.Déterminer?([X(1]).
5.Justiner que[ X(2](S
1 S 2 S 3 . Endéduire ?([X(2]).6.Pour toutentier n12, exprimerl"évènement[ X(n] enfonction d"évènementsdu typeS
k7.Déterminer laloi deX.
8.Vérinerpar lecalcul que :
3 N n 1 ([X(n])(1.9.Montrer queXpossède uneespérance etla calculer.
EXERCICE 2
Les théorèmesutilisés seront citésavecprécisionen s"assurant quetoutes leurs hypothèsessont bien
véri≥ées.Pour toutnn-on poseu
n ((1) n 2 0 cos n t)dt1.Étude dela conv ergencedelasériedetermegénéral u
n1.1.Vériner quela suite(u
n )est décroissante.1.2.Montrer quela suite(u
n )tend vers0.1.3.Prouverque lasérie N
n10 u n converge.2.Calcul dela sommede cettesérie
2.1.Soittun réel.Linéariser cos
2 t 22.2.En déduireI(
2 0 13cos(t)dt.
2.3.Intégration termeà terme?
2.3.1.Déterminer unerelation derécurrence entreu
n 3 2 etu n 2 5????2.3.2.Démontrer parrécurrence surl"entier naturelnque l"ona :3n(n,=u
n =-1 n11.2.3.3.Peut-on utiliserun théorèmed"intégration termeà termepour lesséries defonctions pour
calculer lasomme dela sérieN n 0 0 u n ?On justi≥erarigoureusement laréponse.2.4.On pose,pour toutt(
0 2 et toutn(nv n (t)2()1) n cos n t) etV n (t)2 n N k20 v k (t) En appliquantle théorèmede conv ergence dominéeàlasuitedefonctions (V n n(n calculer lav aleurde 1+ N n20 u nEXERCICE 3
Soitnun entiersupérieur ouég alà 3.
On noteE
n 2k n muni desa structureeuclidienne canoniqueet ?2(e 1 e n ) sabase canonique.On considèreles endomorphismesfetgdeE
n dénnis par: f(e 1 )2 n N i 2 1 e i et3j(2nf(e j )2e 1 1e j etg2f)id E n1.Donner,dans labase ?,FetGles matricesrespecti vesdesendomorphismesfetg.
2.Justiner quefetgsont diagonalisables.
3.Diagonalisation defet degdans unemême base
3.1.Déterminer unebase ?
1 de Im( g ), lerang deget unebase ? 2 de Ker( g3.2.Montrer queIm( g) etK er(g) sontsupplémentaires orthogonauxdans E
n3.3.Démontrer quele spectrede l"endomorphismegest :Sp(g)210
1 22où lesdeux réels
1 et 2 sont nonnuls etvérinent larelation 1 1 220. Onchoisira
1 0.3.4.On sepropose dedéterminer
1 et 2 par deuxméthodes :3.4.1.Méthode 1
(i)Démontrer queIm( g) etK er(g) sontstables parg. (ii)Déterminer lamatrice Hdans labase ? 1 de l"endomorphismehde Im(g) induit parg. (iii)Déterminer lesv aleurspropresetsous-espaces propresassociés deh. (iv)En déduire,en lejustinant soigneusement,les valeurs de 1 et 23.4.2.Méthode 2
(i)Montrer quele spectrede g 22ggest :Spg
2 2102 1 2 2 2. (ii)Déterminer lamatrice del"endomorphisme g 2 dans labase ?. (iii)En déduire,en fonctionde n, lav aleurde 2 1 1 2 2 3 5???? (iv)Retrouveralors lesv aleursde ≥ 1 et≥ 2 obtenues parla méthode1.