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Formulaire de Mathématique par Xavier Chauvet COLLECTION LES LEXIQUES DE L’INSEEC CAHIERS MÉTHODOLOGIQUES POUR LES CLASSES PRÉPARATOIRES AUX GRANDES ÉCOLES DE COMMERCE LEXIQUE N° 17 COLLECTION DIRIGÉE PAR ERIC COBAST

Formulaire de Mathématiques (Xavier Chauvet)

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Page 1: Formulaire de Mathématiques (Xavier Chauvet)

Formulaire

de Mathématiquepar Xavier Chauvet

C O L L E C T I O N L E S L E X I Q U E S D E L’ I N S E E C

L E S L E X I Q U E SD E L’ I N S E E C

C O L L E C T I O N D I R I G É E PA R E R I C C O B A S T

CAHIERS MÉTHODOLOGIQUES POUR LES CLASSES PRÉPARATOIRES AUX GRANDES ÉCOLES DE COMMERCE

Les « Lexiques de l’INSEEC » viennent compléter le dispo-sitif conçu au service des étudiants initié par « Les Mémen-tos ». Ils ont été rédigés par une équipe de professeurs des Classes Préparatoires et des Grandes Écoles, particulière-ment sensibles aux diffi cultés rencontrées par les candidats.L’ambition de ces « Lexiques » n’est pas évidemment de se substituer d’une manière ou d’une autre aux cours annuels mais de proposer tout simplement des instruments effi -caces pour réussir les concours.

Collection Les Lexiques de l’INSEEC 2012

N° 14 : Les mots de… la Société

N° 15 : Lexique de Géopolitique

N° 16 : Lexique d’Anglais

N° 17 : Formulaire de Mathématique (voie S)

INSEECSecrétariat de la Collection Les LexiquesH16 – quai de Bacalan – CS 910433 300 BordeauxTél. : 05 56 01 77 26

LEXIQUE N° 17COLLECTION DIRIGÉE PARERIC COBAST

Page 2: Formulaire de Mathématiques (Xavier Chauvet)

BCE - CONCOURS 2012Les épreuves écritesL’INSEEC utilise les épreuves de la BCE selon la grille ci-dessous.Les Lexiques de l’INSEEC

Consultables au quotidien, ces lexiques pourront accompagner utilement l’année scolaire : ce sont en effet des mots, des notions, qui structurent le programme de l’année mais c’est aussi le plus souvent sur un terme précis que se joue la réussite d’un plan de dissertation… L’idée des Lexiques s’impose dès lors que l’on prend en compte ces révisions répétées auxquelles les « DS » et les « Concours Blancs » soumettent les préparationnaires. Éric Cobast, qui dirige ce projet à l’INSEEC depuis de très nombreuses années, a donc retrouvé l’équipe des professeurs de prépa qui avaient déjà travaillé aux « Mémentos », une équipe élargie à de nou-veaux venus, tous professeurs confi rmés et reconnus, qui ont mis leur expérience au service de cette collection.

L’INSEEC souhaite ainsi contribuer activement à votre succès et, en mobilisant toutes ses compétences, mieux vous faire connaître son attachement à la métho-dologie et à la culture générale.

Avec tous nos encouragements pour cette année déterminante et passionnante à la fois.

Catherine Lespine

Directrice Générale du Groupe INSEEC

À l’issue des épreuves écrites, le jury d’admissibilité de l’INSEEC se réunit et arrête la liste des candidats admissibles. Ceux-ci sont convoqués soit à Paris soit à Bordeaux en fonction de l’académie d’appartenance de leur classe préparatoire et d’une décision arrêtée par le jury d’admissibilité, dans le but d’équilibrer au mieux les calendriers de passage. Des dérogations sont possibles sur demande expresse du candidat. Les résultats d’admissibilité sont transmis aux candidats dès la mi-juin.

Les épreuves oralesLes épreuves orales se déroulent sur une journée, soit à Paris soit à Bordeaux. Les jurys sont composés de manière équilibrée de professeurs de classes préparatoires, de cadres d’entreprises, d’enseignants ou d’Anciens Élèves de l’INSEEC.Les épreuves orales de l’INSEEC ont un double objectif :• discerner l’aptitude du candidat à réussir et bénéfi cier pleinement des projets et programmes qui lui seront proposés :

ouverture internationale, goût pour la communication et l’argumentaire, esprit d’entreprendre, sens de l’équipe…

• susciter une première rencontre entre le candidat et l’École.

Entretien

individuel

Entretien

collectif

Langues

Vivantes 1

Langues

Vivantes 2TOTAL

Coefficients INSEEC - Paris - Bordeaux 12 6 7 5 30

L’admission et l’inscriptionL’inscription se fait par la procédure centralisée SIGEM 2012.Quel que soit votre rang de classement (liste principale + liste complémentaire),c’est vous qui déciderez d’intégrer soit PARIS, soit BORDEAUX.

Choix desépreuves écrites

Option

Scientifique Coef. Option Économique

Coef. Option

Technologique Coef.

Contraction de texte Épreuve HEC 2 Épreuve HEC 2 Épreuve HEC 2

Première langue IENA 6 IENA 6 IENA 4

Deuxième langue IENA 5 IENA 5 IENA 3

Dissertation de culture générale Épreuve ESCP Europe 5 Épreuve ESCP Europe 5 Épreuve ESC 4

Dissertation littéraire - - -

Dissertation philosophique - - -

Mathématiques ÉpreuveEM-Lyon

6 ÉpreuveEM-Lyon

5 Épreuve ESC 4

Histoire, Géographieet Géopolitique

Épreuve EM-Lyon 6 - -

Analyse économiqueet historique

- Épreuve EM-Lyon 7 -

Économie-Droit - - Épreuve ESC 5

Histoire - - -

Gestion-Management - - Épreuve ESC 8

Épreuve à option

Total coefficients 30 30 30

Page 3: Formulaire de Mathématiques (Xavier Chauvet)

1

Formulaire de Mathématique

(voie S)

Par Xavier ChauvetAncien élève de l’Ecole Normale Supérieure - ENS UlmProfesseur agrégé de Mathématiques en classes préparatoires au Lycée Lakanal à Sceaux

Page 4: Formulaire de Mathématiques (Xavier Chauvet)

L E S L E X I Q U E S D E L’ I N S E E C

2

Sommaire

1. Algèbre ......................................................................................................................................................................................4

2. Analyse .................................................................................................................................................................................10

3. Probabilités ...................................................................................................................................................................18

Page 5: Formulaire de Mathématiques (Xavier Chauvet)

3

Ce formulaire ne remplace en aucun cas un cours.Il peut seulement servir à combler rapidement une lacune portant sur une

formule rencontrée au détour d’un exercice.

Il ne faut pas croire que l’on a appris son cours lorsque l’on connaît les formu-

les qu’il contient. Pour vérifi er que l’on connaît son cours, il faut d’une part

voir si à partir du seul plan du cours on est capable de le réécrire intégra-

lement, puis vérifi er que l’on sait faire les exercices d’applications directes

contenus dans les feuilles de TD ou dans les livres, sans oublier que le but est

de résoudre des problèmes de maths de 4 heures.

Apprendre une formule par coeur ne remplace jamais le fait de l’avoir comprise.Une formule apprise par coeur et non comprise sera impossible à retrouver le

jour du concours. Il faut essayer d’une part de se convaincre que l’on a bien com-

pris cette formule en se souvenant des remarques du professeur, de l’endroit

du cours où elle se situe, en essayant d’associer une image ou un dessin à cette

formule, mais il faut également pouvoir associer à cette formule quelques exer-

cices dans lesquels on l’a retrouvée afi n de mieux percevoir son utilité.

Rappelons au passage quelques liens de maths utiles en ECS :

Annales des écrits de la CCIP :

http://abdellah.bechata.free.fr/phec/scientifi que.php

Annales des oraux d’ESCP :

http://www.escp.fr/fr/programmes/master/annales.html

Programme offi ciel :

http://www.prepa-hec.org/prepa/programmes/mathematiques.php

Page 6: Formulaire de Mathématiques (Xavier Chauvet)

L E S L E X I Q U E S D E L’ I N S E E C

4

1 Algèbre

1.1 Algèbre générale

1.1.1 Utilisation de

Produit de sommes

Sommes classiques

Formule du binôme de Newton

Lien coeffi cients/racines d’un polynôme

Page 7: Formulaire de Mathématiques (Xavier Chauvet)

5

Union, intersection, complémentaire

Formules avec

1.1.2 Polynômes

Produit de polynômes

Degré et coeffi cient dominant

Page 8: Formulaire de Mathématiques (Xavier Chauvet)

L E S L E X I Q U E S D E L’ I N S E E C

6

Formule de Taylor :

Racine d’ordre k :

1.2 Algèbre linéaire

Pour les voies E, seul R convient

1.2.1 Espaces vectoriels et applications linéaires

Espaces vectoriels

Union et intersection

Applications linéaires :

Page 9: Formulaire de Mathématiques (Xavier Chauvet)

7

Famille de vecteurs

Théorème du rang

1.2.2 Calcul matriciel

Défi nition

Image et noyau

Produit matriciel

Page 10: Formulaire de Mathématiques (Xavier Chauvet)

L E S L E X I Q U E S D E L’ I N S E E C

8

Transposée

Matrices triangulaires supérieures

Matrices inversibles

1.2.3 Réduction des endomorphismes et matrices carrées

Eléments propres d’un endomorphisme

Page 11: Formulaire de Mathématiques (Xavier Chauvet)

9

Eléments propres d’une matrice

Critères de diagonalisabilité pour les endomorphismes

Matrices de passage

Critères de diagonalisabilité pour les matrices

Page 12: Formulaire de Mathématiques (Xavier Chauvet)

L E S L E X I Q U E S D E L’ I N S E E C

10

2 Analyse

2.1 Suites réelles

Suites arithmético-géométriques

Suites récurrentes linéaires d’ordre 2

Négligeabilité, domination, équivalence de suites

Page 13: Formulaire de Mathématiques (Xavier Chauvet)

11

2.2 Séries numériques

Défi nition

Transformations utiles

Critère de comparaison des séries à termes positifs

Critère de comparaison des séries à termes positifs équivalents

Séries Riemann

Page 14: Formulaire de Mathématiques (Xavier Chauvet)

L E S L E X I Q U E S D E L’ I N S E E C

12

Séries géométriques

Séries exponentielles

2.3 Etude globale d’une fonction

Symétries d’une fonction

Branches infi nies

Page 15: Formulaire de Mathématiques (Xavier Chauvet)

13

2.4 Fonctions numériques réelles :calcul différentiel

Dérivées classiques

Dérivée d’une bijection réciproque

Formule de Leibniz

Page 16: Formulaire de Mathématiques (Xavier Chauvet)

L E S L E X I Q U E S D E L’ I N S E E C

14

Inégalité des accroissements fi nis

Théorème de prolongement des fonctions de classe C1

Convexité

Inégalités classiques de convexité

Page 17: Formulaire de Mathématiques (Xavier Chauvet)

15

2.5 Fonctions numériques réelles :calcul intégral

Primitives usuelles

Intégration par parties

Changement de variable

Méthode des rectangles, (ou sommes de Riemann)

Page 18: Formulaire de Mathématiques (Xavier Chauvet)

L E S L E X I Q U E S D E L’ I N S E E C

16

Formule de Taylor avec reste intégral

Inégalité de Taylor-Lagrange

Formule de Taylor-Young

Développements limités usuels

Page 19: Formulaire de Mathématiques (Xavier Chauvet)

17

Intégrales sur un intervalle quelconque

Intégrales classiques

2.6 Fonctions numériques de plusieurs variables

Topologie

Dérivées partielles et gradient

Extremum local sur un ouvert : condition nécessaire pour une fonction de classe

Page 20: Formulaire de Mathématiques (Xavier Chauvet)

L E S L E X I Q U E S D E L’ I N S E E C

18

Extremum local sur un ouvert : cas

( méthodes et notations de Monge )

3 Probabilités

3.1 Dénombrement

Parties d’un ensemble

Suite d’éléments

Cardinal d’une union de 2 ou 3 parties

Cardinal d’une union de n parties : formule du crible (ou formule de Poincaré)

Page 21: Formulaire de Mathématiques (Xavier Chauvet)

19

3.2 Probabilité : défi nitions et propriétés

Défi nition

Formules

Propriété de limite monotone

Page 22: Formulaire de Mathématiques (Xavier Chauvet)

L E S L E X I Q U E S D E L’ I N S E E C

20

Evénements indépendants

Formule du crible (ou formule de Poincaré)

Système complet d’événements

3.3 Probabilités conditionnelles

Défi nition

Formule des probabilités composées

Formule des probabilités totales

Page 23: Formulaire de Mathématiques (Xavier Chauvet)

21

Formule de Bayes

3.4 Variables aléatoires réelles discrètes

Défi nition

Somme de variables aléatoires

Fonction de répartition

Indépendance de V.A.R.

Page 24: Formulaire de Mathématiques (Xavier Chauvet)

L E S L E X I Q U E S D E L’ I N S E E C

22

Espérance : Défi nition

Theorèmes de transfert

3.5 Variables aléatoires réelles à densité

Défi nition d’une densité

Indépendance de V.A.R.

Espérance : Défi nition

Page 25: Formulaire de Mathématiques (Xavier Chauvet)

23

Theorème de transfert

3.6 Moments d’une variable aléatoire réelle

Espérance : premières propriétés

Variance, écart-type

Covariance

Coeffi cient de corrélation linéaire

Page 26: Formulaire de Mathématiques (Xavier Chauvet)

L E S L E X I Q U E S D E L’ I N S E E C

24

Moments et moments centrés

Variable aléatoire centrée réduite

3.7 Lois discrètes usuelles

Loi uniforme

Modélise le résultat d’une expérience dont les résultats apparaissent avec la même probabilité

Page 27: Formulaire de Mathématiques (Xavier Chauvet)

25

Loi de Bernoulli

Loi binomiale

Loi hypergéométrique

Loi géométrique

Loi de Poisson

Page 28: Formulaire de Mathématiques (Xavier Chauvet)

L E S L E X I Q U E S D E L’ I N S E E C

26

3.8 Lois usuelles à densité

Loi uniforme

Loi exponentielle

Page 29: Formulaire de Mathématiques (Xavier Chauvet)

27

Loi normale

3.9 Convergences et approximations

Inégalité de Bienaymé-Tchebychev

Loi faible des grands nombres

Approximations classiques

Théorème de la limite centrée

Page 30: Formulaire de Mathématiques (Xavier Chauvet)

L E S L E X I Q U E S D E L’ I N S E E C

28

3.10 Estimation

Biais d’un estimateur

Estimateur sans biais

Risque quadratique d’un estimateur

Asymptotiquement sans biais

Suite convergente d’estimateurs

Intervalle de confi ance

Page 31: Formulaire de Mathématiques (Xavier Chauvet)

BCE - CONCOURS 2012Les épreuves écritesL’INSEEC utilise les épreuves de la BCE selon la grille ci-dessous.Les Lexiques de l’INSEEC

Consultables au quotidien, ces lexiques pourront accompagner utilement l’année scolaire : ce sont en effet des mots, des notions, qui structurent le programme de l’année mais c’est aussi le plus souvent sur un terme précis que se joue la réussite d’un plan de dissertation… L’idée des Lexiques s’impose dès lors que l’on prend en compte ces révisions répétées auxquelles les « DS » et les « Concours Blancs » soumettent les préparationnaires. Éric Cobast, qui dirige ce projet à l’INSEEC depuis de très nombreuses années, a donc retrouvé l’équipe des professeurs de prépa qui avaient déjà travaillé aux « Mémentos », une équipe élargie à de nou-veaux venus, tous professeurs confi rmés et reconnus, qui ont mis leur expérience au service de cette collection.

L’INSEEC souhaite ainsi contribuer activement à votre succès et, en mobilisant toutes ses compétences, mieux vous faire connaître son attachement à la métho-dologie et à la culture générale.

Avec tous nos encouragements pour cette année déterminante et passionnante à la fois.

Catherine Lespine

Directrice Générale du Groupe INSEEC

À l’issue des épreuves écrites, le jury d’admissibilité de l’INSEEC se réunit et arrête la liste des candidats admissibles. Ceux-ci sont convoqués soit à Paris soit à Bordeaux en fonction de l’académie d’appartenance de leur classe préparatoire et d’une décision arrêtée par le jury d’admissibilité, dans le but d’équilibrer au mieux les calendriers de passage. Des dérogations sont possibles sur demande expresse du candidat. Les résultats d’admissibilité sont transmis aux candidats dès la mi-juin.

Les épreuves oralesLes épreuves orales se déroulent sur une journée, soit à Paris soit à Bordeaux. Les jurys sont composés de manière équilibrée de professeurs de classes préparatoires, de cadres d’entreprises, d’enseignants ou d’Anciens Élèves de l’INSEEC.Les épreuves orales de l’INSEEC ont un double objectif :• discerner l’aptitude du candidat à réussir et bénéfi cier pleinement des projets et programmes qui lui seront proposés :

ouverture internationale, goût pour la communication et l’argumentaire, esprit d’entreprendre, sens de l’équipe…

• susciter une première rencontre entre le candidat et l’École.

Entretien

individuel

Entretien

collectif

Langues

Vivantes 1

Langues

Vivantes 2TOTAL

Coefficients INSEEC - Paris - Bordeaux 12 6 7 5 30

L’admission et l’inscriptionL’inscription se fait par la procédure centralisée SIGEM 2012.Quel que soit votre rang de classement (liste principale + liste complémentaire),c’est vous qui déciderez d’intégrer soit PARIS, soit BORDEAUX.

Choix desépreuves écrites

Option

Scientifique Coef. Option Économique

Coef. Option

Technologique Coef.

Contraction de texte Épreuve HEC 2 Épreuve HEC 2 Épreuve HEC 2

Première langue IENA 6 IENA 6 IENA 4

Deuxième langue IENA 5 IENA 5 IENA 3

Dissertation de culture générale Épreuve ESCP Europe 5 Épreuve ESCP Europe 5 Épreuve ESC 4

Dissertation littéraire - - -

Dissertation philosophique - - -

Mathématiques ÉpreuveEM-Lyon

6 ÉpreuveEM-Lyon

5 Épreuve ESC 4

Histoire, Géographieet Géopolitique

Épreuve EM-Lyon 6 - -

Analyse économiqueet historique

- Épreuve EM-Lyon 7 -

Économie-Droit - - Épreuve ESC 5

Histoire - - -

Gestion-Management - - Épreuve ESC 8

Épreuve à option

Total coefficients 30 30 30

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Les mots

de… la Sociétépar Eric Cobast

C O L L E C T I O N L E S L E X I Q U E S D E L’ I N S E E C

L E S L E X I Q U E SD E L’ I N S E E C

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CAHIERS MÉTHODOLOGIQUES POUR LES CLASSES PRÉPARATOIRES AUX GRANDES ÉCOLES DE COMMERCE

Les « Lexiques de l’INSEEC » viennent compléter le dispo-sitif conçu au service des étudiants initié par « Les Mémen-tos ». Ils ont été rédigés par une équipe de professeurs des Classes Préparatoires et des Grandes Écoles, particulière-ment sensibles aux diffi cultés rencontrées par les candidats.L’ambition de ces « Lexiques » n’est pas évidemment de se substituer d’une manière ou d’une autre aux cours annuels mais de proposer tout simplement des instruments effi -caces pour réussir les concours.

Collection Les Lexiques de l’INSEEC 2012

N° 14 : Les mots de… la Société

N° 15 : Lexique de Géopolitique

N° 16 : Lexique d’Anglais

N° 17 : Formulaire de Mathématique (voie S)

INSEECSecrétariat de la Collection Les LexiquesH16 – quai de Bacalan – CS 910433 300 BordeauxTél. : 05 56 01 77 26

LEXIQUE N° 14COLLECTION DIRIGÉE PARERIC COBAST