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I. S. F. A. _________
20042005  _________
 Concoursd'Entrée  _______________ DEUXIÈME ÉPREUVE DE MATHÉMATIQUES _________________________________________ Durée : 4 heures Calculatrice interdite OPTION AEXERCICE : 2( ) 2 2 1+t x x1 te 2 1.Montrer que la fonctionG(x)= ⎜e dt⎟ +dt estconstante surR. Que vaut cette  0 01+t 2 constante ? + ∞ 2 t En déduire la valeur de l’intégrale :e dt, utile pour la suite.  0 2 2 2b + ∞ a u. 2 u 2.Poura> 0 etb0on pose :(a,b)=e.du.  0 Au moyen de 1., calculerI(a, 0). Justifier l’existence de l’intégraleI a,b)pouraet> 0b0. 1 3.Etablir :I(a,b)=I(1,ab), puispourb> 0: a I (a,b)= −2bI(b,a). b er*+ 4.Quelle équation différentielle du 1ordre est vérifiée par la fonctionbI(a,b)surR? En déduire la valeur de(a,b). PROBLÈME : On utilise les conventions usuelles d’écriture du calcul matriciel. ⎡ ⎤ 1 ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ n2 Un vecteurxdeRspontanément écrit en colonne estx=. Si on veut l’écrire en ligne, on écrit ⎢ ⎥ # ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ nTTn T R:y=y x désigne le produit scalaire usuel =[x1,x2,,xn. De sorte que siyest un autre vecteur de dexpary. n Pour un vecteur fixedeR, etB unematrice symétrique fixenxn, on définit la fonction n mdeRdansRpar : 1 T T m(p)=g p+p Bp. 2 T ( ) Le but du problème est l’étude du minimum (éventuel) demsur les boulesp=p pαoù 0α≤ +∞. T I  1.Montrer que sigappartient à Im (B) et queBest semi définie positive (c’estàdirep Bp0pour nn toutpdeR)mpossède un minimum (global) surR. Indication : calculerm(p+w)m(p)lorsque n pvérifieBp =getwest quelconque dansR. 2.En utilisant des coordonnées pour le vecteurget la matriceB, calculer le gradientm(p)demenp. 2004