Exercices choisis pour préparer la compétition de Mathématiques Répondre par Vrai ou Faux en donnant une preuve concise ou un contre-exemple. Une question non justi…é sera ignorée 1. Il existe une fonction continue : R ! R véri…ant pour tout n 2 N : ( (x))n (0) = 0 et lim = +1 x !0 jxj 2. Soit f : R ! R de classe C 1 : Si f (x) ! 0 lorsque x ! +1; alors f 0 (x) tend aussi vers 0: 3. Soit f; g : [a; b] ! R continues telles que 8x 2 [a; b] ; f (x) > g(x); alors il existe tel que 8x 2 [a; b] ; f (x) g(x) + : >0 4. Une application bijective de R dans R est strictement monotone: 5. Soient g; f : R+ ! R continues telles que lim f (x) g (x) = +1; alors lim f (x) = x!+1 x!+1 +1 ou lim g (x) = +1: x!+1 6. Soit f : [a; b] ! R continue véri…ant f ([a; b]) f (c) = c: [a; b] : Alors il existe c 2 [a; b] tel que 7. Soit P un polynôme. Si pour tout n 2 Z; P (n) 2 Z; alors P est à coe¢ cients entiers. Autres exercices 1. Soit f : R ! R continue. (a) On suppose que f ([0; 1]) (b) On suppose que [0; 1] [0; 1] : Montrer qu’il existe f ([0; 1]) : Montrer qu’il existe 2 [0; 1] telque f ( ) = : 2 [0; 1] telque f ( ) = : 2. Soit f : [0; 1] ! [0; 1] une fonction continue et on note f k = f suppose que i) f (0) = 0; f (1) = 1 ii) f 2 (x) = x pour tout x 2 [0; 1] : (a) Montrer que f (x) = x pour tout x 2 [0; 1] : f::: f (k fois). On (b) Le résultat est-il vrai si i) est remplacé par f k (x) = x pour tout x 2 [0; 1] où k 2 N est …xé ? (c) Le résultat est-il vrai si la condition i) n’est pas satisfaite ? 3. Soit a; b 2 R; calculer le maximum de f ( ) = a cos + b sin : 4. Trouver un entier m à deux chi¤res sachant que les restes de la division euclidenne des trois entiers 2012; 2969; 5144 par m sont égaux. 5. Déterminer les réels x en les quels l’application T (x) = 1 (jx 503 1j + jx 2j + ::: + jx 2012j) atteint son minimum et calculer ce minimum. 6. Soit a1 ; :::; an des réels. Montrer la formule : max (a1 ; :::; an ) = a1 + a2 + ::: + an min (a1 ; a2 ) min (a1 ; a2 ) min (a2 ; a3 ) + ::: + min (a1 ; a2 ; a3 ) + min (a1 ; a2 ; a4 ) + ::: :::: + ( 1)n min (a1 ; :::; an ) 7. Soit (an )n 1 une suite strictement croissante d’entiers véri…ant les deux conditions i) a2n = an + n; ii) si an est premier, alors n est premier. Montrer que an = n: 8. Soit p; n1 ; :::; np ; d 2 N ; n = n1 :::np avec p 2: On suppose que ni divise ni+1 pour 1 i p 1 et que d divise n: Montrer qu’il existe des entiers di 2 N ; 1 i p tels que d = d1 :::dp et di divise ni : 9. Dénombrer les sous-ensembles de cardinal 3 de l’ensemble f1; 2; :::; 200g dont la somme de ses éléments est un multiple de 3: 10. On suppose que X est un sous-ensemble de f1; 2; :::; 100g de cardinal 50 tel que 8x 6= y 2 X, x + y 6= 100: Montrer que X contient le carré d’un entier. 11. Montrer que l’équation 4x3 7y 3 = 2015 n’a pas de solution (x; y) dans Z2 : 12. Notons s (n) le nombre des couples (x; y) d’entiers naturels véri…ant 1 1 1 + = : x y n (a) Calculer s (2) : (b) Déterminer les entiers n tels que s (n) = 5: 13. Soit a1 ; :::; an des réels. Montrer qu’il existe un entier k 2 f0; 1; :::; ng tel que P 1 i k ai P k+1 i n ai max jai j (la première somme est nulle si k = 0 et la seconde est nulle si k = n)