229 - Fonctions monotones. Fonctions convexes. Exemples et applications.2026
Rapport du jury 2024
Dans cette leçon, les définitions et premiers exemples de référence sont incontournables. Lorsque des \" règles \" de convergence sont présentées, celles-ci doivent être illustrées d'exemples consistants. Le sujet ne se limite pas à la seule étude de la convergence d'une série, l'estimation des sommes partielles ou des restes (où la technique de comparaison entre somme et intégrale, en présence ou non de monotonie, est particulièrement efficace), et ses conséquences (comme l'étude asymptotique de certaines suites récurrentes) font partie intégrante du sujet. L'utilisation de séries entières ou de séries de Fourier pour calculer la somme de certaines séries, le calcul de l'espérance d'une variable aléatoire discrète fournissent également de riches thèmes d'étude. Les candidates et candidats solides peuvent s'intéresser à quelques procédés de sommation des séries divergentes (qui interviennent naturellement dans la théorie des séries de Fourier, entre autres) ainsi qu'aux théorèmes taubériens qui s'y rapportent.
Afficher les anciens rapports
Développements
Plans
Rajouter une version
Utilisateur : C. Bergeron
Leçon qui me faisait peur et ne m'intéressait pas dutout au début de l'année, et qui est devenue l'une de mes préférées. De manière générale, je trouve que la notion de conexité est une notion assez utile à travailler pour l'agreg, et ça paie généralement plutôt bien.
Je pense qu'il est bien de s'éloigner de la structure un peu facile de I - Monotone , II - Convexe, ... . C'est ce que j'ai essayé de faire dans ce plan, en melangeant dans mes parties la monotonie et la convexité. Il me semble aussi important de ne pas oublier les applications de la monotonie (parties C et F)
J'ai vu que certaines personnes cherchaient une références pour le lien entre conexité et fonctions affines, c'est fait dans un exercice du [Li] (Chap Hahn-Banach). C'est un item assez cool, qui permet entre autre de démontrer Jensen (Confiture a rédigé un document plutôt cool sur Hahn-Banach et cet item)
Mes devs : Fonctions de Lyapunov, Méthode du gradient à pas optimal
Mes plans sont généralement assez détaillés, mais il se peut que je n'aie pas mis tous les items, il faudra donc parfois compléter. Aussi, mes plan sont souvent très (trop) long, et sont faits pour quelqu'un qui écrit petit et rapidement, ce n'est donc pas très représentatif d'un plan fait le jour J par d'autres candidats, qui comportera en général moins d'items.'
Références :
Calcul différentiel - une approche progressive et pratique enrichie de 215 exercices corrigés
Probabilités
Objectif Agrégation
Analyse pour l'agrégation de mathématiques, 40 développements, 2de édition
Analyse. Théorie de l'intégration
Introduction à l'analyse numérique matricielle et à l'optimisation\r
Equation différentielle\r
Cours de mathématiques, topologie et éléments d'analyse Tome 3
Elements d'analyse réelle\r
Utilisateur : Xx_MasterPoulet13_xX
Plan réalisé à l'aide du site et des plans présentés dans ma classe.
Certaines parties sont parfois optionnelles et je ne prévoyais de les faire que si j'avais le temps le jour J. '
Références :
Mathématiques pour l'agrégation, Analyse et probabilités
Elements d'analyse réelle\r
Probabilités pour les non-probabilistes
Objectif Agrégation
Cours d'analyse fonctionnelle
Utilisateur : Beluga
Mes plans sont très inspirés de Mr Syndrome( Mercii à lui !!)
Désolée pour les fautes s'il y en a.
bon courage :)'
Références :
Utilisateur : Matteo
J'ai un peu bâclé mon plan à la fin... C'est pas mon meilleur plan mais l'idée générale y est. Niveau dev. je ne faisais finalement plus Galton Watson car le jury en a marre donc je mettais mes fonctions strictement monotones.
Mes plans sont généralement inspirés de Mr_Syndrome, ma_tilde, Mathis Lemay et Ewna. Merci à eux.'
Références :
Cours de mathématiques, tome 1 : Algèbre
Elements d'analyse réelle\r
Analyse\r
Mathématiques pour l'agrégation externe Probabilités
Utilisateur : Chazaly
'
Références :
Analyse\r
Objectif Agrégation
Elements d'analyse réelle\r
Petit guide de calcul différentiel\r
Utilisateur : Lilian&Thomas
Plan réalisé par Lilian.
On est restées dans les notions classiques sur cette leçon.
Ce plan n’a pas été vérifié par un professeur, donc gardez un esprit critique, surtout qu’il se peut qu’il y ait des typos.
N’hésitez pas à nous contacter si besoin ou à nous signaler s’il y a des erreurs.
Bon courage pour cette année.
Remarque : pour le théorème entre le lien des fonctions convexes et fonctions affines on n'a pas trouvé de référence dans un livre mais sur internet par contre théorème important surtout pour l'inégalité de Jensen'
Références :
Analyse\r
Mathématiques Tout-en-un pour la Licence 1
De l'intégration aux probabilités
Petit guide de calcul différentiel\r
Utilisateur : lemaire
Méta plan réalisé à l'aide de ce site et non vérifié par un professeur.'
Références :
Intégration et applications
Petit guide de calcul différentiel\r
Mathématiques Tout-en-un pour la Licence 1
Analyse\r
De l'intégration aux probabilités
Elements d'analyse réelle\r
Objectif Agrégation
Utilisateur : Julos
(plan)
La plupart des mes plans sont inspirés de Ewna, Agentb0, Jouaucon, Abarrier et Marvin. Merci à eux. Attention aux coquilles ! Mes plans sont, en général, scannés juste après que j'ai finis de rédiger, bien sur quand je les ai relu j'ai trouvé des erreurs. Les références sont à la fin des plans.'
Références :
Utilisateur : Théo L
Ce sont les grandes lignes de mon plan, non-vérifié par une personne compétente. Désolé pour l'écriture. Je me suis (beaucoup) inspiré de Tintin et Théo Ternier (J'ai eu l'agreg en partie grâce à eux, merci !).'
Références :
Analyse\r
Elements d'analyse réelle\r
Petit guide de calcul différentiel\r
Probabilités pour les non-probabilistes
Utilisateur : Axel Bonneau
J'ai pas encore eu le temps de taper le plan en LateX, toutes mes excuses si c'est pas très lisible.
Je trouve mon dév sur Newton assez limite dans la partie fonction monotone. On aurait pu faire une partie sur les probas (voir ce que propose Mr_Syndrome). Pour le 2e dév sur le point de Fermat, il faut montrer que la fonction est strictement convexe plutôt que de suivre le Rouvière. Objectif agreg donne une rapide démonstration.
J'utilise le Rombaldi, Gourdon et Objectif agreg pour la majeure partie et le Garet-Kurtzmann pour la partie probas. Il me semble que l'inégalité de Jensen n'est démontré que dans le Garet-Kurtzmann parmi ces 3 livres.'
Références :
Elements d'analyse réelle\r
Analyse\r
De l'intégration aux probabilités
Objectif Agrégation
Utilisateur : Mr_Syndrome
J'étais un grand fan des fonctions convexes, mais malheureusement je n'aimais pas du tout ma partie sur les fonctions monotones. Même dans mes applications, cela ne concernait presque que les fonctions convexes.
Comme développement, j'avais pris les critères de convexité d'une fonction différentiable (qui ne figure pas dans mon plan). Je n'en trouvais pas de deuxième donc le jour J j'aurais fait les inégalités de Young-Holder-Minkowski, mais qui est limite hors-sujet (la convexité n'intervient que pour l'inégalité de Young). Je n'avais pas réussi à trouver de développement qui me convienne sur les fonctions monotones.
Mes plans sont en général inspirés de ceux de Matilde, Hugo, Mathis Lemay, Tintin, RMaurice et Ewna. Merci à elles/eux !
Mes plans sont personnels, ne prenez que ce que vous maitrisez : n'oubliez pas que le jour de l'oral, le jury peut vous interroger sur n'importe quel item de votre plan.
N'hésitez pas à me signaler s'il y a des erreurs.'
Références :
Cours de mathématiques, topologie et éléments d'analyse Tome 3
Analyse\r
Elements d'analyse réelle\r
Probabilités et statistiques pour l'épreuvre de modélisation à l'agrégation de mathématiques
De l'intégration aux probabilités
Utilisateur : DaTiCo
Plans faits pendant l'année à 3. Pas toujours vérifiés ni forcément aboutis. N'étaient pas faits pour être partagés donc il y a des commentaires/remarques personnelles que vous ne comprendrez sûrement pas ! En espérant que le métaplan puisse tout de même aider ! '
Références :
Utilisateur : Jeanclaudedu77
J'aime bien.'
Références :
Analyse\r
Analyse réelle et complexe\r
Les contre-exemples en mathématiques\r
Utilisateur : kureru
Méta-plan appris pour le jour J. Fait en juin 2024 et non validé par une personne compétente :
I. Fonctions monotones
1) Généralités, lien avec les dérivées
2) Pptes spécifiques, thm de Dini,
3) Fonctions monotones, limites et points fixes (DVT : Lotka Volterra)
II. Fonctions convexes
1) Généralités
2) Cas réel
A) Continuité, dérivabilité, comportement en l'infini
B) Inégalités classiques
3) Sur Rn (DVT : fonctions convexes différentiables)
III. Application en calcul numérique
1) f(x)=0 (DVT : Newton)
2) Optimisation (DVT : gradient à pas optimal)'
Références :
Utilisateur : Coquillages & Poincaré
Retrouvez toutes les leçons et tous les développements, ainsi que des cours (avec les fichiers sources) sur mon site www.coquillagesetpoincare.fr'
Références :
Utilisateur : Tintin
La difficulté de cette leçon repose sur les démonstrations des résultats de convexité qui sont assez difficiles (c'est souvent une utilisation futée de l'inégalité des pentes)...
L'étude de la convexité se motive notamment par les inégalités qu'elle produit, et des résultats de passage du local au global. Il faut aussi absolument accompagner cette leçon avec des dessins en annexe pour illustrer les différentes situations.
N'hésitez pas à me contacter si vous constatez ce qui semble être une erreur (typographie, mathématique, etc).'
Références :
Tout-en-un MPSI
Mathématiques pour l'agrégation, Analyse et probabilités
Algèbre et probabilités
Tout-en-un MP/MP*
Analyse\r
Elements d'analyse réelle\r
Petit guide de calcul différentiel\r
Utilisateur : Mathis Lemay
Mon plan est très simple mais efficace (et facile à retenir !) La difficulté de cette leçon repose sur les démonstrations des résultats de convexité que je trouve assez difficiles contrairement à d'autres démonstrations. C'est souvent une utilisation \"futée\" de l'inégalité des pentes.
L'étude de la convexité se motive notamment par les inégalités qu'elle produit, et des résultats de passage du local au global.
Il faut savoir faire le lien entre ensemble convexe et fonction convexe : c'est l'épigraphe ! Il faut aussi absolument accompagner cette leçon d'une annexe avec des dessins, dans la mienne il n'y en a peut-être pas assez...
Je me dis aussi qu'au vu du titre de la leçon, il faut savoir faire un lien entre les fonctions monotones et les fonctions convexe ; je pense qu'une bonne réponse à cette question peut se trouver dans le cadre des fonctions régulières...
J'ai mis le processus de Galton-Watson car il se recase assez bien, on peut orienter ce qu'on démontre soit vers les probas soit vers la convexité (ou les deux si on va assez vite). Cependant, il me semble que le jury en a un peu marre de voir ce développement, donc si vous trouvez aussi bien ou mieux, n'hésitez pas ! Ce développement se trouve dans le Delmas, Modèle Aléatoires (je ne le trouve pas sur le site)'
Références :
Cours de mathématiques, topologie et éléments d'analyse Tome 3
Elements d'analyse réelle\r
Analyse réelle et complexe\r
Analyse\r
Utilisateur : Théo Ternier
Voici un plan possible pour la leçon 229.
Mes plans sont très souvent inspirés de Ewna et Abarrier (merci à eux deux !)'
Références :
Cours de mathématiques, topologie et éléments d'analyse Tome 3
Elements d'analyse réelle\r
Probabilités pour les non-probabilistes
Analyse\r
Objectif Agrégation
Oraux X-ENS Algèbre 3\r
Utilisateur : TC&WM
Retrouvez tous nos plans de leçons ainsi que les fichiers latex associés à nos leçons sur notre site : https://sites.google.com/view/tribalchiefandwiseman/home?authuser=0
Bonne preparation à vous !'
Références :
Utilisateur : Hugo
Plan classique donc plutôt simple à apprendre.
Les références sont indiquées à la fin du plan. N'hésitez pas à me contacter pour me signaler toute erreur ou imprécision.'
Références :
Utilisateur : ma_tilde
Je suis restée dans les notions classiques car je n'ai pas le niveau d'explorer des horizons trop compliqués, j'espère que ça vous aidera à avoir une idée de ce qui peut être fait.
Mes plans ne sont pas vérifiées donc il faut garder un regard critique sur ces derniers. En les révisant j'ai trouvé beaucoup de coquilles et fautes de frappes, j'ai essayé d'en corriger un maximum mais il est évident qu'il en reste encore, désolée pour cela.
Les remarques en rose ne font pas partie du plan, c'était des remarques pour quand je les réviserai.
Bon courage pour votre préparation !
TL1 = Tout-en-un pour la licence 1'
Références :
Mathématiques Tout-en-un pour la Licence 2
Petit guide de calcul différentiel\r
Analyse. Théorie de l'intégration
Calcul Intégral\r
Carnet de voyage en Analystan
Utilisateur : Brunel
Mes métaplans ne sont pas vérifiés par une personne compétente, attention donc à la pertinence de ceux-ci.
'
Références :
Elements d'analyse réelle\r
Objectif Agrégation
Cours de mathématiques, topologie et éléments d'analyse Tome 3
Utilisateur : Julie_D
C'est la version que j'ai présentée en oral blanc. Si j'étais tombée dessus le jour du vrai oral, j'aurais mis plus d'applications (notamment l'inégalité de Hoeffding).'
Références :
Analyse\r
Cours d'analyse\r
Petit guide de calcul différentiel\r
Introduction à l'analyse numérique matricielle et à l'optimisation\r
Utilisateur : Bertin Thomas
'
Références :
Cours de mathématiques, topologie et éléments d'analyse Tome 3
Analyse\r
Petit guide de calcul différentiel\r
Analyse matricielle\r
Oraux X-ENS Analyse 4\r
Utilisateur : Demesmay
Possibilité d'avoir ma version complète manuscrite en me contactant par mail.'
Références :
Utilisateur : Agent B0
J'ai trop de réf sur cette leçon. Je pense qu'on pourrais enlever le Ramis.'
Références :
Cours de mathématiques, topologie et éléments d'analyse Tome 3
Analyse\r
Objectif Agrégation
Analyse réelle et complexe\r
Elements d'analyse réelle\r
Analyse pour l'agrégation
Exercices de probabilités
Utilisateur : JULIEN L
'
Références :
Cours de mathématiques, topologie et éléments d'analyse Tome 3
Analyse\r
Objectif Agrégation
Utilisateur : EWna
J'ai forcé Lotka-Volterra pour m'enlever un développement, mais c'est tout de même un développement plutôt hors sujet...'
Références :
Elements d'analyse réelle\r
Cours de mathématiques, topologie et éléments d'analyse Tome 3
Analyse\r
Petit guide de calcul différentiel [Doublon]
Probabilités et statistiques pour l'épreuvre de modélisation à l'agrégation de mathématiques
Utilisateur : Crépusculaire
'
Références :
Cours de mathématiques, topologie et éléments d'analyse Tome 3
Analyse\r
Elements d'analyse réelle\r
De l'intégration aux probabilités
Oraux X-ENS Algèbre 3\r
Utilisateur : Mylene
'
Références :
Analyse\r
Exercices et problèmes corrigés pour l'agrégation de mathématiques
Cours de mathématiques, topologie et éléments d'analyse Tome 3
Elements d'analyse réelle\r
Analyse réelle et complexe\r
Probabilités
Utilisateur : Pandou
'
Références :
Analyse numérique et optimisation : une introduction à la modélisation mathématique et à la simulation numérique
Analyse\r
Cours d'analyse\r
Elements d'analyse réelle\r
Cours de mathématiques, Tome 2 : Analyse
Utilisateur : Jouaucon
Plan très fortement inspiré du plan de M. Cacitti-Holland: http://perso.eleves.ens-rennes.fr/~dcaci409/Agregation.html#lecons
Références en fin de plan avec les notations:
[RDO] Cours de mathématiques, topologie et éléments d'analyse Tome 3 : Ramis, Deschamps, Odoux
[GouAn] Analyse : Gourdon
[Rom] Elements d'analyse réelle : Rombaldi
[Ber] Analyse pour l'agrégation de mathématiques, 40 développements : Julien Bernis et Laurent Bernis
[NR] No Reference :(
[Rou] Petit guide de calcul différentiel : Rouvière'
Références :
Cours de mathématiques, topologie et éléments d'analyse Tome 3
Analyse\r
Elements d'analyse réelle\r
Analyse pour l'agrégation de mathématiques, 40 développements
Petit guide de calcul différentiel\r
Utilisateur : Aurélie BIGOT
'
Références :
Leçons pour l’agrégation de mathématiques - Préparation à l’oral
Analyse\r
Objectif Agrégation
Utilisateur : Marvin
'
Références :
Analyse numérique et optimisation : une introduction à la modélisation mathématique et à la simulation numérique
Elements d'analyse réelle\r
Oraux X-ENS Analyse 4\r
Analyse\r
Analyse pour l'agrégation de mathématiques, 40 développements
Utilisateur : F.A.
Pour moi une des leçons, si ce n'est la plus risquée à cause des fonctions monotones dont on n'entend plus parler depuis la sup...
Toutes les références sont à la fin du plan.
Mes excuses pour l'écriture, et attention aux coquilles... '
Références :
Utilisateur : Owen
'
Références :
Cours de mathématiques, topologie et éléments d'analyse Tome 3
Elements d'analyse réelle\r
Les contre-exemples en mathématiques\r
Cours d'analyse\r
Analyse\r
Optimisation et analyse convexe
Analyse numérique et optimisation : une introduction à la modélisation mathématique et à la simulation numérique
Introduction à l'analyse numérique matricielle et à l'optimisation\r
Retours
Anonyme
| Année : 2024
Leçon choisie : 1607
Développement choisi par le jury :
Point de Fermat d'un triangle
Autre développement proposé :
Pas de réponse fournie.
Résumé de l'échange avec le jury (questions/réponses/remarques) :
Des questions sur mon développement (préciser le calcul du gradient de f, pourquoi l'application norme est convexe) Puis des exercices (que peut on dire d'une fonction convexe bornée, la fonction x -> 1/2<Ax,x>-<b,x> est elle convexe ? Strictement convexe ? Si oui et sil il existe calculer son point extremum)
Des questions sur mon développement (préciser le calcul du gradient de f, pourquoi l'application norme est convexe) Puis des exercices (que peut on dire d'une fonction convexe bornée, la fonction x -> 1/2<Ax,x>-<b,x> est elle convexe ? Strictement convexe ? Si oui et sil il existe calculer son point extremum)
Quelle a été l'attitude du jury (muet/aide/cassant) ?
tres souriants, encourageants.
tres souriants, encourageants.
L'oral s'est-il passé comme vous l'imaginiez ou avez-vous été surpris par certains points ? Cette question concerne aussi la préparation.
L'oral s'est passé mieux que je ne pensais grâce au jury qui m'a mise en confiance.
L'oral s'est passé mieux que je ne pensais grâce au jury qui m'a mise en confiance.
Note obtenue :
15.75
Références:
Utilisateur : Peïo
| Année : 2024
Leçon choisie : 1607
Autre leçon :
Fonctions holomorphes et méromorphes sur un ouvert de C. Exemples et applications.2026
Développement choisi par le jury :
Descente de gradient à pas constant
Autre développement proposé :
Pas de réponse fournie.
Résumé de l'échange avec le jury (questions/réponses/remarques) :
Quelle a été l'attitude du jury (muet/aide/cassant) ?
L'oral s'est-il passé comme vous l'imaginiez ou avez-vous été surpris par certains points ? Cette question concerne aussi la préparation.
Note obtenue :
Pas de réponse fournie.
Références:
Utilisateur : Xav.
| Année : 2019
Leçon choisie : 1607
Développement choisi par le jury :
Critères de convexité d'une fonction différentiable, application à la recherche d'extremums
Autre développement proposé :
Pas de réponse fournie.
Résumé de l'échange avec le jury (questions/réponses/remarques) :
Questions du jury : - Donner un exemple de fonction convexe sur [0,1] mais discontinue en 0. - Comment caractériser une fonction convexe avec son épigraphe ? - Si une suite de fonctions convexe converge simplement vers une fonction continue, déjà pourquoi est-ce que la limite est convexe ? Et pouvez-vous montrer que la convergence est uniforme sur tout compact ? - Une fonction monotone a-t-elle des limites à gauche et à droite ? Pourquoi ? - Pourquoi est-ce qu'une fonction convexe a un nombre au plus dénombrable de points de discontinuités ? - Pouvez-vous nous parler de la fonction $\Gamma$ ? - Montrer que l'ensemble des matrices réelles symétriques positives est convexe, et que la fonction associant à une matrice sa plus grande valeur propre est convexe. - Donner la différentielle de $X \mapsto (MX|X)$
Questions du jury : - Donner un exemple de fonction convexe sur [0,1] mais discontinue en 0. - Comment caractériser une fonction convexe avec son épigraphe ? - Si une suite de fonctions convexe converge simplement vers une fonction continue, déjà pourquoi est-ce que la limite est convexe ? Et pouvez-vous montrer que la convergence est uniforme sur tout compact ? - Une fonction monotone a-t-elle des limites à gauche et à droite ? Pourquoi ? - Pourquoi est-ce qu'une fonction convexe a un nombre au plus dénombrable de points de discontinuités ? - Pouvez-vous nous parler de la fonction $\Gamma$ ? - Montrer que l'ensemble des matrices réelles symétriques positives est convexe, et que la fonction associant à une matrice sa plus grande valeur propre est convexe. - Donner la différentielle de $X \mapsto (MX|X)$
Quelle a été l'attitude du jury (muet/aide/cassant) ?
Plutôt bienveillant et posant beaucoup de questions !
Plutôt bienveillant et posant beaucoup de questions !
L'oral s'est-il passé comme vous l'imaginiez ou avez-vous été surpris par certains points ? Cette question concerne aussi la préparation.
Attention lorsque l'on prépare son plan, à ne pas oublier d'y recaser les deux développements !
Attention lorsque l'on prépare son plan, à ne pas oublier d'y recaser les deux développements !
Note obtenue :
14.75
Références: