Page modifiée le 06/03/2022

Page en développement : collection d'objets mathématiques utiles pour des exercices par exemple.

 

Point presque sur un cercle

La distance entre \(A(6;3)\) et \(B(-5;-4)\) est égale à \(\sqrt{170}\) et pas à 13.

 

Carrés s'écrivant comme plusieurs sommes de carrés

(utiles pour avoir deux points à coordonnées entières sur un cercle de rayon entier)

\(25^2=7^2+24^2=15^2+20^2\) ;

\(65^2=16^2+63^2=33^2+56^2=39^2+52^2=25^2+60^2\) ;

\(85^2=13^2+84^2=36^2+77^2=51^2+68^2=40^2+75^2\) ;

\(205^2=187^2+84^2=123^2+164^2=133^2+156^2=45^2+200^2\).

 

Fonction continue et dérivable partout mais de dérivée non continue

La fonction définie par \(f(x)=x^2\sin\left(\dfrac{1}{x} \right)\) et \(f(0)=0\) est continue et dérivable mais \(f'\) n'est pas continue en 0.

 

Fonction ayant un DL d'ordre 2 mais non dérivable deux fois

Une fonction est dérivable en un point si et seulement si elle a un DL d'ordre 1 en ce point. Cela ne se généralise pas aux ordres supérieurs.

La fonction définie par \(f(x)=x^4\cos\left(\dfrac{1}{x^6} \right)\) et \(f(0)=0\) a un DL d'ordre 2 en 0 car \(f(x)=o(x^3)\) mais sa dérivée n'est pas continue en 0.

Fonction ayant des dérivées partielles mais pas directionnelles

La fonction définie par \(f(x;y)=\dfrac{xy}{x^3+y^3}\) et \(f(0;0)=0\) a des dérivées partielles en 0 mais n'est pas dérivable dans la direction \(v=(1;1)\) car \(f(0+tv)=f(t;t)=\dfrac{1}{2t}\) donc le taux de variation est \(\dfrac{f(0+tv)-f(0)}{t}=\dfrac{1}{2t^2}\) qui tend vers \(+\infty\).

 

Fonction ayant des dérivées directionnelles mais non différentiable

La fonction définie par \(f(x;y)=\dfrac{xy}{x^2+y^2}\) et \(f(0;0)=0\) a des dérivées dans toutes les directions mais n'est pas différentiable.

Par contre, si les dérivées partielles sont continues alors la fonction est différentiable.

 

Fonction ayant des dérivées directionnelles mais non continue !

La fonction définie par \(f(x;y)=\dfrac{y^2}{x}\) si \(x \neq0\) et \(f(x;y)=y\) si \(x=0\) a des dérivées dans toutes les directions mais n'est pas continue en (0;0).

Par contre, si les dérivées partielles sont continues alors la fonction l'est aussi.

 

Matrices

Deux matrices inverses à coefficients entiers : \(P=\begin{pmatrix}1&0&1\\1&0&0\\-2&1&-2\end{pmatrix}\) et \(P^{-1}=\begin{pmatrix}0&1&0\\2&0&1\\1&-1&0\end{pmatrix}\).

Matrices nilpotentes : \(\begin{pmatrix}6&9\\-4&-6\end{pmatrix}\) et \(\begin{pmatrix}-1&2\\-1/2&1\end{pmatrix}\).

Matrice diagonalisable avec deux valeurs propres : \(\begin{pmatrix}0&3&-1\\2&-1&1\\0&0&2\end{pmatrix}\) a pour v.p. 2 et \(-3\).

Matrice non diagonalisable : \(\begin{pmatrix}3&-3&1\\1&0&0\\0&1&0\end{pmatrix}\) a pour v.p. 1.

Limites

Deux limites qui ne permutent pas : \(\lim\limits_{k}\lim\limits_{n} \left( \dfrac{n}{n+1} \right)^{k} \neq \lim\limits_{n}\lim\limits_{k} \left( \dfrac{n}{n+1} \right)^{k}\).

Une limite trompeuse : \(\lim\limits_{n} 1+\dfrac{1}{n} = 1\) mais \( \lim\limits_{n}\left( 1+\dfrac{1}{n} \right)^{n} \neq 1\).

Courbes

Une courbe périodique mais qui ne fait pas une boucle : \(x(t)=\cos(2t)\) et \(y(t)=\sin(t)\).

 

J'avais noté \(x^3-5x^2+2x+8\) mais je ne sais plus pourquoi !