6 ESCP-Europe 2013 - Oral
∂f
∂xi
(x1, . . . , xn) = −exp n+ 1 −
n
k=1
xk+ exi= 0
Ainsi, ex1=. . . = exn= exp n+ 1 −
n
k=1
xk, donc x1=... =xnet
x1=n+ 1 −nx1, donc x1=. . . =xn= 1.
x= (1, . . . , 1)
3. a) La matrice hessienne est ´egale `a
∇2fx= (ai,j ),avec ai,j =
exi+ exp n+ 1 −
n
k=1
xksi i=j
exp n+ 1 −
n
k=1
xksi i̸=j
et en x= (1, . . . 1),
∇2fx= e
2 1 ... 1
1 2 ... 1
.
.
........
.
.
1. . . 1 2
b) Une matrice sym´etrique r´eelle est d´efinie positive si et seulement si ses
valeurs propres sont strictement positives. Ici la matrice ∇2fx0vaut e(I+J),
o`u Jest la matrice compos´ee uniquement de 1. La matrice Jest de rang 1
et la somme de chacune de ses lignes est ´egale `a n. Ainsi ses valeurs propres
sont 0 et n; les valeurs propres de I+Jsont 1 et n+ 1 et les valeurs propres
de e(I+J) sont e et e(n+ 1) qui sont strictement positives. D’o`u le r´esultat.
4. a) On sait alors qu’en le point critique x f admet un minimum local. La
valeur de ce minimum est (n+ 1)e.
b) C’est un minimum global. En effet lim
||x||→+∞f(x) = +∞, car f(x)>
n
k=1
exk. Ainsi, il existe A > 0 tel que si ||x|| >A,f(x)>(n+ 1)e + 1. Sur le
disque ferm´e et born´e, centr´e en 0, de rayon A, la fonction fest continue et
atteint son minimum. Celui-ci ne peut ˆetre atteint au bord car pour ||x|| >A,
f(x)>(n+1)e. Il est donc atteint en un point de l’int´erieur qui est un ouvert,
donc au point critique d´etermin´e pr´ec´edemment.
Exercice 1.02.
Pour n∈N∗et x∈R, on pose un(x) = 1
n+n2x2.
1. Discuter, selon les valeurs r´eelles de x, la convergence de la s´erie de terme
g´en´eral un(x).
Lorsque cette s´erie converge, on note f(x)sa somme, soit : f(x) =
+∞
n=1
un(x).
Dans la suite, on consid`ere un r´eel a > 0.