L'oral à l'agrégation de mathématiques
Une sélection de développements
Lucas Isenmann
Timothée Pecatte
Ellipses
Développements13
1 Décomposition des groupes abéliens finis14
2 Algorithme de Berlekamp19
3 Polynômes et fractions rationnelles alternés26
4 Automorphismes de Ϭn32
5 Série de Fourier divergente40
6 Théorème de Bézout faible46
7 Billard convexe51
8 Règles de Bioche58
9 Théorème de Burnside62
10 Tables des caractères et sous-groupes distingués66
11 Table des caractères de Ϭ471
12 Fonctions caractéristiques et moments80
13 Fonctions caractéristiques de la loi normale et de Cauchy85
14 Par cinq points passe une conique93
15 Groupe circulaire97
16 Classification des groupes d'ordre p2106
17 Compter jusqu'à n110
18 Connexité des valeurs d'adhérence d'une suite116
19 Dénombrement des colorations du cube121
20 Décomposition polaire128
21 Décomposition de Bruhat132
22 Théorème des deux carrés de Fermat137
23 Solutions tempérées de y" - y = H142
24 Dobble et géométrie projective149
25 Décomposition de Dunford effective155
26 Enveloppe convexe de On(R)166
27 Résolution de l'équation de la chaleur par les séries de Fourier170
28 Équation de Sylvester177
29 L'exponentielle est un homéomorphisme182
30 Transformée de Fourier rapide187
31 Théorème de Plancherel192
32 Calcul de l'intégrale de Fresnel197
33 Théorème de Frobenius-Zolotarev203
34 Critère de Gale208
35 Polygones réguliers constructibles217
36 Générateurs des isométries vectorielles et affines223
37 Suites récurrentes linéaires : théorie et pratique228
38 Approximation et matrice de Hilbert238
39 Inversion de Fourier des fonctions tempérées252
40 Dénombrement du nombre d'involutions258
41 Ellipsoïde de John-Löwner263
42 Un théorème de point fixe de Kakutani271
43 Théorème de Kronecker277
44 Théorème des lacunes d'Hadamard284
45 Théorème de Lax-Milgram290
46 Inégalité de Le Cam297
47 Liapounov302
48 Solution périodique d'une équation différentielle pseudo périodique308
49 Méthode itérative pour les systèmes linéaires311
50 Méthode de Monte-Carlo317
51 Lemme de Morse322
52 Méthode de Newton328
53 Optimisation dans un Hilbert334
54 Nombre de partitions à parts fixées339
55 Équation de Pell-Fermat345
56 SO3 (R) elles quaternions353
57 Loi de réciprocité quadratique359
58 Théorème de Riesz-Fisher : Lp est complet367
59 Endomorphismes semi-simples372
60 Développement asymptotique de la série harmonique378
61 Structure de Z/nZ382
62 Suite de polygones387
63 Surjectivité de l'exponentielle matricielle394
64 Déterminant de Vandermonde398
65 Théorème de Weierstrass (par la convolution)405
Plans411
101 Groupe opérant sur un ensemble. Exemples et applications412
102 Groupe des nombres complexes de module 1. Sous-groupes des racines de l'unité. Applications412
103 Exemples de sous-groupes distingués et de groupes quotients. Applications413
104 Groupes finis. Exemples et applications414
105 Groupe des permutations d'un ensemble fini. Applications415
106 Groupe linéaire d'un espace vectoriel de dimension finie E, sous-groupes de GL(E). Applications416
107 Représentations et caractères d'un groupe fini sur un C-espace vectoriel. Exemples417
108 Exemples de parties génératrices d'un groupe. Applications417
110 Structure et dualité des groupes abéliens finis. Applications418
120 Anneaux Z/nZ. Applications418
121 Nombres premiers. Applications419
122 Anneaux principaux. Applications420
123 Corps finis. Applications420
124 Anneau des séries formelles. Applications. (2015)421
125 Extensions de corps. Exemples et applications422
126 Exemples d'équations en arithmétique422
127 Droite projective et birapport. (2015)423
140 Corps des fractions rationnelles à une indéterminée sur un corps commutatif. Applications. (2015)423
141 Polynômes irréductibles à une indéterminée. Corps de rupture. Exemples et applications424
142 PGCD et PPCM, algorithmes de calcul. Applications424
142 Algèbre des polynômes à plusieurs indéterminées. Applications. (2015)425
143 Résultant. Applications. (2015)425
144 Racines d'un polynôme. Fonctions symétriques élémentaires. Exemples et applications426
150 Exemples d'actions de groupes sur les espaces de matrices426
151 Dimension d'un espace vectoriel (on se limitera au cas de la dimension finie). Rang. Exemples et applications427
152 Déterminant. Exemples et applications427
153 Polynômes d'endomorphisme en dimension finie. Réduction d'un endomorphisme en dimension finie. Applications428
154 Sous-espaces stables par un endomorphisme ou une famille d'endomorphismes d'un espace vectoriel de dimension finie. Applications429
155 Endomorphismes diagonalisables en dimension finie430
156 Exponentielle de matrices. Applications430
157 Endomorphismes trigonalisables. Endomorphismes nilpotents431
158 Matrices symétriques réelles, matrices hermitiennes432
159 Formes linéaires et dualité en dimension finie. Exemples et applications432
160 Endomorphismes remarquables d'un espace vectoriel euclidien (de dimension finie)433
161 Distances et isométries d'un espace affine euclidien433
162 Systèmes d'équations linéaires ; opérations élémentaires, aspects algorithmiques et conséquences théoriques434
170 Formes quadratiques sur un espace vectoriel de dimension finie. Orthogonalité, isotropie. Applications434
171 Formes quadratiques réelles. Coniques. Exemples et applications435
181 Barycentres dans un espace affine réel de dimension finie, convexité. Applications436
182 Applications des nombres complexes à la géométrie436
183 Utilisation des groupes en géométrie437
190 Méthodes combinatoires, problèmes de dénombrement437
201 Espaces de fonctions. Exemples et applications438
202 Exemples de parties denses et applications438
203 Utilisation de la notion de compacité439
204 Connexité. Exemples et applications439
205 Espaces complets. Exemples et applications440
206 Théorèmes de point fixe. Exemples et applications. (2015)441
207 Prolongement de fonctions. Exemples et applications441
208 Espaces vectoriels normés, applications linéaires continues. Exemples441
209 Approximation d'une fonction par des polynômes et des polynômes trigonométriques. Exemples et applications442
213 Espaces de Hilbert. Bases hilbertiennes. Exemples et applications442
214 Théorème d'inversion locale(th. de)s fonctions implicites. Exemples et applications en analyse et en géométrie443
215 Applications différentiables définies sur un ouvert de Rn. Exemples et applications443
217 Sous-variétés de Rn. Exemples. (2015)444
218 Applications des formules de Taylor. (2015)444
219 Extremums : existence, caractérisation, recherche. Exemples et applications445
220 Équations différentielles X' = f(t, X). Exemples d'études des solutions en dimension 1 et 2445
221 Équations différentielles linéaires. Systèmes d'équations différentielles linéaires. Exemples et applications446
222 Exemples d'équations aux dérivées partielles linéaires446
223 Suites numériques. Convergence, valeurs d'adhérence. Exemples et applications447
224 Exemples de développements asymptotiques de suites et de fonctions448
226 Suites vectorielles et réelles définies par une relation de récurrence un+1 = f(un). Exemples. Applications à la résolution approchée d'équations448
228 Continuité et dérivabilité des fonctions réelles d'une variable réelle. Exemples et applications449
229 Fonctions monotones. Fonctions convexes. Exemples et applications449
230 Séries de nombres réels ou complexes. Comportement des restes ou des sommes partielles des séries numériques. Exemples450
232 Méthodes d'approximation des solutions d'une équation F(X) = 0. Exemples. (2015)450
233 Analyse numérique matricielle : résolution approchée de systèmes linéaires, recherche de vecteurs propres, exemples451
234 Fonctions et espaces de fonctions Lebesgue-intégrables451
235 Problèmes d'interversion de limites et d'intégrales452
236 Illustrer par des exemples quelques méthodes de calcul d'intégrales de fonctions d'une ou plusieurs variables452
239 Fonctions définies par une inégrales dépendant d'un paramètre. Exemples et applications453
241 Suites et séries de fonctions. Exemples et contre-exemples454
243 Convergence des séries entières, propriétés de la somme. Exemples et applications454
244 Fonctions développables en série entière, fonctions analytiques. Exemples. (2015)455
245 Fonctions holomorphes sur un ouvert de C. Exemples et applications455
246 Séries de Fourier. Exemples et applications456
250 Transformation de Fourier. Applications456
253 Utilisation de la notion de convexité en analyse456
254 Espaces de Schwartz S(Rd) et distributions tempérées. Dérivation et transformation de Fourier dans S(Rd) et S'(Rd). (2015)457
260 Espérance, variance et moments de variables aléatoires457
261 Loi d'une variable aléatoire : caractérisation, exemples, applications458
262 Convergences d'une suite de variables aléatoires. Théorèmes limites. Exemples et applications458
264 Variables aléatoires discrètes. Exemples et applications458
265 Exemples d'études et d'applications de fonctions usuelles et spéciales459
Bibliographie461
Index467