🧮Mathématiques
Les annales de mathématiques pour les concours CPGE — toutes filières, toutes années.
200
annales
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concours
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corrigés
📚 La matière
Mathématiques en CPGE
Les mathématiques sont la matière reine des Classes Préparatoires aux Grandes Écoles scientifiques. Aux concours X-ENS, Mines-Ponts, Centrale-Supélec et CCINP, les épreuves de mathématiques pèsent en moyenne 30 à 40 % de la note finale. Les sujets couvrent l'analyse (intégration, suites et séries), l'algèbre linéaire (réduction, espaces euclidiens), les probabilités, la topologie et la géométrie. Les tuteurs Majorant issus de Polytechnique et CentraleSupélec t'accompagnent sur tout le programme.
📊 Répartition
Mathématiques en chiffres
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200 sujets — toutes filières, tous concours, 7 années.
E3A
Mathématiques — PC · 2026
Trois exercices indépendants : endomorphisme antisymétrique de ℝ⁵ (valeurs propres de f et f², décomposition E = ker(f) ⊕ Im(f), forme normale semblable à une matrice par blocs 2×2) ; intégrales à paramètre Fₙ(x) = ∫₀¹ tⁿ/(x+t) dt (récurrence, téléscopage, Fₙ(x) = (−x)ⁿ(ln(1+1/x)−Pₙ(1/x))) et comportement G(x) ∼ −ln(x) en 0⁺ via une fonction auxiliaire de dérivée nulle ; maximisation/minimisation de la variance d'une variable aléatoire à valeurs dans {1,2,3} ramenée à des extrema sur un compact triangulaire.
Mathématiques 1 — MP · 2026
Trois exercices indépendants. Exercice 1 : endomorphisme de translation sur — matrice de Pascal (triangulaire supérieure), nilpotence de d'indice , formule des différences finies via le polynôme minimal . Exercice 2 : séries et intégrales impliquant et — inversion somme/intégrale par convergence dominée, développement en série entière de , calcul de . Exercice 3 : fonction log-Laplace pour une v.a. discrète — prolongement dérivable, lien avec espérance et variance, comportement en , additivité sous indépendance.
Mathématiques 1 — PSI · 2026
Quatre exercices indépendants. Exercice 1 : optimisation en dimension n — spectre de J (rang 1) et I_n+J (définie positive), gradient et hessienne d'une fonction quadratique, minimum global via Sherman-Morrison. Exercice 2 : suite contractante par f(x)=ln(1−x/2) et série de fonctions normalement convergente par domination géométrique. Exercice 3 : endomorphisme Φ(P)=(X²−1)P''+4XP'+2P de ℝ_n[X], valeurs propres (k+1)(k+2), diagonalisation, orthogonalité des polynômes propres par rapport au produit scalaire à poids (1−t²). Exercice 4 : impossibilité de simuler une loi uniforme sur [[2,22]] par la somme de deux dés truqués — argument des racines 11e de l'unité et du théorème de la valeur intermédiaire.
Mathématiques 1 — MP · 2025
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Mathématiques 1 — MPI · 2025
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Mathématiques 1 — PC · 2025
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Mathématiques 1 — PSI · 2025
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Mathématiques 1 — MP · 2024
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Mathématiques 1 — MPI · 2024
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Mathématiques 1 — PC · 2024
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Mathématiques 1 — PSI · 2024
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Mathématiques 1 — MP · 2023
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Mathématiques 1 — MPI · 2023
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Mathématiques 1 — PC · 2023
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Mathématiques 1 — PSI · 2023
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Mathématiques 1 — MP · 2022
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Mathématiques 1 — PC · 2022
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Mathématiques 1 — PSI · 2022
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Mathématiques 1 — MP · 2021
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Mathématiques 1 — PC · 2021
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Mathématiques 1 — PSI · 2021
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Mathématiques 1 — MP · 2020
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Mathématiques 1 — PC · 2020
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Mathématiques 1 — PSI · 2020
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Centrale-Supélec
Mathématiques 1 — PC · 2026
Sujet en quatre parties sur la découverte de la planète Neptune. Partie A : étude géométrique de l'ellipse (inégalité triangulaire, équation réduite , excentricité). Partie B : EDL vectorielles planétaires — diagonalisation de , solutions sinusoïdales . Partie C : méthode de Le Verrier — calcul de , identités de Newton-Girard, spectre . Partie D : perturbation spectrale de , équation , fonctions réciproques , dérivabilité en ().
Mathématiques 1 — MP · 2026
Sujet en trois parties indépendantes sur les sous-groupes de . Partie A : caractérisation des sous-groupes finis de — équivalence fini exposant fini trace finie — et description complète des sous-groupes de (groupes cycliques et diédraux ). Partie B : sous-groupes compacts de , ordre sur , stricte log-concavité du déterminant, et plongement dans via maximisation du déterminant sur un compact convexe. Partie C : croissance polynomiale du groupe de Heisenberg discret et démonstration que est de degré 4.
Mathématiques 1 — PSI · 2026
Sujet en quatre parties centré sur la probabilité d'obtenir côtés pile successifs lors de lancers d'une pièce. Parties A et B : étude des cas , (loi géométrique, trinôme ) et (matrice de transition , diagonalisation dans , équivalent ). Partie C : cas général via la fonction génératrice et décomposition en éléments simples. Partie D : probabilité d'au moins piles consécutives en lancers, suite décroissante bornée, presque-sûreté de l'événement par un argument de comparaison géométrique.
Mathématiques 1 — PC · 2025
Un principe d'incertitude matriciel : étude de l'opérateur dérivée seconde et des fonctions gaussiennes, puis définition du laplacien d'une matrice de graphe et démonstration d'une formule explicite pour la courbe d'incertitude associée à une matrice étoile.
Mathématiques 1 — MP · 2025
Démonstration de l'irrationalité de sans calculer : encadrement de la fonction par des inégalités combinatoires, majoration du PPCM via le théorème des nombres premiers, critère d'irrationalité par approximations rationnelles, calcul d'une intégrale double par séries entières et décomposition en éléments simples, enfin construction d'une suite à travers les polynômes de Legendre perturbés , forçant pour des entiers non nuls — contradiction avec la rationalité. Conclut sur l'irrationalité de .
Mathématiques 1 — PSI · 2025
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Mathématiques 2 — MP · 2025
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Mathématiques 2 — PC · 2025
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Mathématiques 2 — PSI · 2025
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Mathématiques 1 — MP · 2024
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Mathématiques 1 — PC · 2024
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Mathématiques 1 — PSI · 2024
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Mathématiques 2 — MP · 2024
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Mathématiques 2 — PC · 2024
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Mathématiques 2 — PSI · 2024
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Mathématiques 1 — MP · 2023
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Mathématiques 1 — PC · 2023
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Mathématiques 2 — PC · 2023
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Mathématiques 2 — PSI · 2023
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Mathématiques 1 — MP · 2022
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Mathématiques 1 — PC · 2022
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Mathématiques 1 — PSI · 2022
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Mathématiques 2 — MP · 2022
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Mathématiques 2 — PC · 2022
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Mathématiques 2 — PSI · 2022
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Mathématiques 1 — MP · 2021
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Mathématiques 2 — MP · 2021
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Mathématiques 2 — PSI · 2021
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Mathématiques 1 — MP · 2020
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Mathématiques 1 — PC · 2020
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Mathématiques 1 — PSI · 2020
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Mathématiques 2 — MP · 2020
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Mathématiques 2 — PC · 2020
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Mathématiques 2 — PSI · 2020
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X / ENS / ESPCI
Mathématiques 1 — PC · 2026
Sujet en trois parties centré sur les grandes déviations et la transition de phase du modèle de Curie-Weiss. Partie I : propriétés des fonctions convexes (encadrement des accroissements, convergence simple de convexes, dérivée d'une suite de Laplace). Partie II : modèle d'Ising 1D par matrices de transfert — calcul de la valeur propre dominante , limite de la fonction de partition , magnétisation limite. Partie III : modèle de Curie-Weiss — fonction de taux , probabilité via Stirling, minoration de , maximum unique de , équation auto-cohérente et exposant critique en .
Mathématiques 1 — PSI · 2026
Sujet autour du théorème de Boulmezaoud-Cieutat-Daniilidis : deux fonctions convexes, minorées, de classe vérifiant partout diffèrent d'une constante. Partie I : propriétés des fonctions convexes (inégalité de convexité, monotonie du gradient, structure de ). Partie II : démonstration dans le cas via constant (Q3) et convexité de (Q4–5). Partie III : cas des fonctions quadratiques, surjectivité/injectivité de l'opérateur . Partie IV : cas général via un flot de gradient convergent exponentiellement vers , inégalité de Hardy–Littlewood (Q14), et argument de transport le long du flot (Q16–17).
Mathématiques A — MP · 2026
Sujet en quatre parties autour de la norme subordonnée et du calcul polynomial matriciel. Préliminaires (Q1–5) : propriétés fondamentales de (existence, diagonale, sous-multiplicativité, invariance unitaire, encadrement par ). Partie A (Q6–10) : principe du maximum pour les polynômes — construction d'une matrice unitaire telle que , d'où et généralisation . Partie B (Q11–17) : inégalité de Von Neumann pour toute contraction , par construction d'une dilatation unitaire via les racines carrées hermitiennes et . Partie C (Q18–26) : Hausdorffien , rayon numérique , inégalité , sous-multiplicativité via les racines de l'unité. Partie D (Q27–30) : conjecture de Crouzeix , optimalité de la constante 2, cas des monômes et du théorème de Okubo-Ando.
Mathématiques B — MP · 2026
Sujet en quatre parties autour de la mesure spectrale empirique. Préliminaire (Q1) : suite récurrente , quatre régimes selon . Partie I (Q2–4b) : la loi arc-sinus comme limite des suites de Riemann généralisées ; convergence en loi de . Partie II (Q5–9b) : matrice tridiagonale , polynôme caractéristique (polynômes de Chebyshev de 2e espèce), valeurs propres , spectre de , loi de Marchenko–Pastur arc-sinus généralisée. Partie III (Q10–12) : démonstration constructive du théorème de Weierstrass via approximation de la fonction de Heaviside par des polynômes . Partie IV (Q13–17b) : matrices de Wigner, moments de la loi semi-circulaire (nombres de Catalan), convergence en probabilité de la mesure spectrale empirique vers (théorème de Wigner).
Mathématiques C — MP · 2026
Sujet en quatre parties autour des inégalités variationnelles et de l'analyse convexe. Partie I : solutions fortes/faibles d'une inégalité variationnelle, opérateurs monotones, projection sur un convexe fermé () et ses propriétés lipschitziennes. Partie II : existence de solution via un algorithme extrapolé, inégalité minimax de von Neumann pour les jeux à somme nulle. Partie III : itérations de Krasnoselskii–Mann pour les applications 1-lipschitziennes, convergence vers un point fixe. Partie IV : théorème de Baillon–Haddad (co-coercivité du gradient d'une fonction convexe à gradient lipschitzien), convergence de la descente de gradient à pas constant.
Mathématiques D — MP · 2026
Sujet en quatre parties autour des approximations probabilistes de lois de Poisson et des inégalités de concentration. Préliminaire : propriétés de la loi de Poisson (fonction génératrice, encadrements factoriels, inégalité de Markov exponentielle ). Partie 1 — Opérateur de Chen–Stein : équation de Stein, bornes , , pour l'approximation poissonienne de sommes de Bernoulli dépendantes. Partie 2 — Espérance conditionnelle et couples échangeables : méthode des moments exponentiels, inégalité . Partie 3 — Applications : inégalité de Bernstein–Efron–Stein pour sommes bornées, permutations aléatoires (points fixes), modèle de Curie–Weiss (magnétisation).
Mathématiques 1 — PC · 2025
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Mathématiques 1 — PSI · 2025
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Mathématiques A — MP · 2025
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Mathématiques A — MPI · 2025
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Mathématiques B — MPI · 2025
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Mathématiques 1 — PC · 2024
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Mathématiques 1 — PC · 2020
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Mathématiques 1 — PSI · 2020
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Mathématiques A — MP · 2020
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Mathématiques B — MP · 2020
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Mathématiques D — MP · 2020
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CCINP
Mathématiques 1 — PC · 2026
Trois exercices indépendants. Exercice 1 : réduction de matrices par blocs — Partie I étudie (diagonalisation via , polynôme caractéristique , équivalence diagonalisabilité de et de ) ; Partie II étudie (formule , polynôme évalué en , CNS de diagonalisabilité : ). Exercice 2 : loi géométrique et loi binomiale négative — somme de variables géométriques indépendantes, DSE de la fonction génératrice, équivalent . Exercice 3 : équation fonctionnelle pour — étude des solutions entières, unicité à constante, via la formule de Taylor avec reste intégral.
Mathématiques 1 — MP · 2026
Sujet MP en deux grands blocs. Exercice : séries génératrices, loi de Poisson et produit de Cauchy — stabilité par convolution et loi de somme. Problème (Parties I–III) : calcul de par changement de variable et dérivation sous l'intégrale ; équation différentielle issue de l'harmonicité ; formule sommatoire de Poisson pour via les coefficients de Fourier et un théorème d'unicité ; noyau de Poisson du disque .
Mathématiques 1 — MPI · 2026
Sujet MPI en deux grands blocs. Exercice : fonctions génératrices, loi de Poisson et produit de Cauchy — stabilité par convolution et loi de somme. Problème : calcul explicite de l'intégrale paramétrique via changement de variable et dérivation sous l'intégrale ; équation différentielle issue de l'harmonicité ; démonstration complète de la formule sommatoire de Poisson pour par les coefficients de Fourier et un théorème d'unicité ; noyau de Poisson du disque.
Mathématiques 1 — PSI · 2026
Trois parties indépendantes. Exercice 1 : jeu de Pile ou Face — loi géométrique de X, loi binomiale conditionnelle de Y|X=n, calcul de P(Y=k) par la formule de la dérivée k-ième de 1/(1-x). Exercice 2 : théorème de Bohr-Mollerup — existence (Γ bien définie, C², log-convexe par Cauchy-Schwarz) et unicité (formule de Gauss via convexité et Lemme 1). Problème : classe D des endomorphismes à blocs 1×1 ou 2×2 — deux exemples (u diagonalisable par blocs, v ∉ D), caractérisation des nilpotents N₂=D∩N, critère d'appartenance à D via polynôme annulateur scindé à racines simples ou doubles.
Mathématiques 2 — MPI · 2026
Trois parties indépendantes. Exercice 1 : algèbre matricielle — diagonalisation de J (rang 1, valeurs propres 0 et 3), valeurs propres de A = aJ + bI, polynôme minimal, puissances A^n par division euclidienne et par binôme de Newton. Exercice 2 : matrices circulantes et racines de l'unité — χ_J = X^n − 1, identification A = P(J), diagonalisation dans M_n(ℂ) avec valeurs propres P(ω_k), réalité du produit P(ω₁)⋯P(ω_{n−1}) via det(A) ∈ ℝ. Problème : polynômes de Laguerre — espace préhilbertien à poids e^{−t}, formule de Rodrigues L_n = e^t/n! h_n^{(n)}, base orthonormée (L_n), identité de Parseval pour g_α = e^{−αx}.
Mathématiques 1 — MP · 2025
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Mathématiques 1 — MPI · 2025
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Mathématiques 1 — PC · 2025
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Mathématiques 1 — PSI · 2025
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Mathématiques 1 — MP · 2024
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Mathématiques 1 — PC · 2021
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Mathématiques 1 — MP · 2020
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Mathématiques 1 — PSI · 2020
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Mathématiques 2 — MP · 2020
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Mines-Ponts
Mathématiques 1 — PC · 2026
Sommes d'endomorphismes de carré nul sur un ℂ-espace vectoriel de dimension finie. Le sujet construit en cinq parties la caractérisation Σ∞C(E) = H(E) (endomorphismes de trace nulle), exhibe via le théorème de Wang–Wu un endomorphisme hors de Σ₃C(E), puis montre — en utilisant les matrices de Hessenberg — que tout endomorphisme de trace nulle est en fait dans Σ₄C(E). Sujet commun PC-PSI à la session 2026.
Mathématiques 1 — PSI · 2026
Tout endomorphisme de trace nulle d'un espace vectoriel de dimension finie sur ℂ est somme de quatre endomorphismes de carré nul. Le sujet construit progressivement le résultat Σ∞C(E) = H(E) en étudiant la structure des endomorphismes nilpotents d'ordre 2, les matrices par blocs associées, et la décomposition en sous-espaces stables pour les endomorphismes généraux.
Mathématiques 1 — MP · 2026
Calcul des variations et brachistochrone. Le sujet aborde l'équation d'Euler-Lagrange, la régularité des extrémales, la cycloid comme solution de Bernoulli, et des questions d'existence/unicité par des méthodes de compacité (Bolzano-Weierstrass, inégalité de Wirtinger).
Mathématiques 2 — PC · 2026
Solutions périodiques d'équations différentielles linéaires du second ordre à coefficients 2π-périodiques. Le sujet construit sur cinq parties l'existence d'une solution périodique pour y'' + b(x)y = c(x), en passant par l'opérateur de décalage T, l'exemple à coefficients constants (pulsations rationnelles/irrationnelles), un argument d'unicité par convexité de g², et une régularisation par moyenne de Cesàro.
Mathématiques 2 — MP · 2026
Groupes matriciels et morphismes continus. Le problème étudie le groupe orthogonal O_n(ℝ) (partie I), le calcul différentiel sur O_n(ℝ) et SL_n(ℝ) (partie II), les morphismes continus de 𝕌 dans GL_n(ℝ) (partie III) et les morphismes de (ℝ,+) dans (GL_n(ℝ),×), établissant que tout tel morphisme est de la forme t ↦ exp(tA) (partie IV). Réduction, compacité, équations différentielles linéaires.
Mathématiques 2 — PSI · 2026
Probabilité qu'un entier choisi uniformément dans [[1;n]] soit sans facteur à la puissance k. Le sujet articule analyse (séries de fonctions, série entière de x ↦ x/(eˣ−1), valeurs de ζ(2) et ζ(4)) et probabilités (formule du crible, fonction de Möbius, convergence dominée). La quatrième partie établit l'identité ∑ μ(i)/iˢ = 1/ζ(s).
Mathématiques 1 — MPI · 2025
Inégalités de Khintchine — encadrement des normes de combinaisons linéaires de variables de Rademacher, inégalité de Hoeffding et équivalence de normes sur un sous-espace de .
Mathématiques 1 — PSI · 2025
Caractérisation des matrices semblables à leur inverse via les polynômes réciproques, la forme de Jordan et les produits de matrices de symétries.
Mathématiques 1 — MP · 2025
Inégalités de Khintchine — comparaison des normes pour des combinaisons linéaires de variables de Rademacher : inégalité de Hölder, inégalité de déviation gaussienne (méthode de Chernoff), borne supérieure et inférieure sur les moments d'ordre , équivalence de toutes les normes sur l'espace engendré, et construction d'un sous-espace de dimension de sur lequel .
Mathématiques 1 — PC · 2025
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Mathématiques 2 — PC · 2025
Étude des séries congruo-harmoniques alternées : convergence par le critère de Leibniz, représentation intégrale , formules fermées dans trois cas (p=q, p|q, p>q) via décomposition en éléments simples, calculs de probabilités sur les paramètres, vitesse de convergence infra-linéaire.
Mathématiques 2 — PSI · 2025
Modèle SIR de propagation d'épidémie et séries de Dirichlet. Étude d'une EDO non linéaire par linéarisation, analyse des séries de Dirichlet (convergence uniforme, régularité, injectivité), relations de récurrence sur les coefficients, approximation par troncature (matrice de Vandermonde), lien avec le système SIR continu, et modèle SIR probabiliste discret (loi binomiale, espérance conditionnelle).
Mathématiques 2 — MP · 2025
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Mathématiques 2 — MPI · 2025
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Mathématiques 1 — MP · 2024
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Mathématiques 1 — MPI · 2024
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Mathématiques 1 — MP · 2023
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Mathématiques 2 — MP · 2020
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Mathématiques 2 — PC · 2020
Corrigé disponible prochainement.
Mathématiques 2 — PSI · 2020
Corrigé disponible prochainement.
📝 Méthodes & guides
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❓ FAQ
Questions fréquentes — Mathématiques
Comment travailler les annales de maths CPGE efficacement ?
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La méthode Majorant : (1) traiter le sujet en conditions réelles avec chrono, (2) confronter sa copie au corrigé en annotant les écarts, (3) refaire les questions ratées 48h plus tard, (4) fiches de méthode sur les techniques récurrentes. Faire 1 sujet par semaine est plus efficace que 5 sujets bâclés.
Quels sont les chapitres de maths les plus représentés aux concours CPGE ?
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L'algèbre linéaire (réduction, espaces euclidiens) tombe presque systématiquement, suivie par les séries (numériques, de fonctions), l'intégration et les probabilités (notamment en MP). En MPI, l'algèbre des polynômes et la combinatoire prennent une place importante.
Quelle est la différence entre une épreuve Maths 1 et Maths 2 ?
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Aux concours comme X-ENS, Centrale ou Mines-Ponts, deux épreuves de maths sont posées : Maths 1 (4h, plutôt analyse) et Maths 2 (4h, plutôt algèbre). Les sujets sont volontairement complémentaires pour tester l'ensemble du programme. Le coefficient est généralement identique.
Y a-t-il des annales de maths CPGE corrigées sur Majorant ?
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Oui, plus de 200 annales de mathématiques (MP, PC, PSI, MPI) sont disponibles gratuitement sur https://www.majorant.net/ressources-concours, avec énoncés officiels et corrigés rédigés par des anciens de Polytechnique, CentraleSupélec et Mines Paris.
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