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Calcul différentiel à plusieurs variables : contrôle de maths Licence L2 à télécharger en PDF

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Contrôles de maths en Licence L2 : Calcul différentiel à plusieurs variables — Zyro, l’explorateur de Planète Maths

Durée conseillée : 45 minutes. Barème sur 20 points. Calculatrice autorisée seulement quand l’énoncé le précise.

1 Dérivées partielles et hessienne / 4 pts

Soit \(f(x,y) = x^3y - 2xy^2 + 4y\).

  1. Calculer \(f_x\) et \(f_y\). (1 pt)
  2. Calculer \(f_{xx}\), \(f_{xy}\), \(f_{yx}\), \(f_{yy}\) et vérifier le théorème de Schwarz. (2 pts)
  3. Écrire la hessienne en \((1,2)\). (1 pt)

2 Dérivée composée / 4 pts

Soit \(f(x,y) = x^2 - xy\) et \(\gamma(t) = (e^t,\ t)\), \(h = f \circ \gamma\).

  1. Calculer \(h'(t)\) par la règle de la chaîne. (2 pts)
  2. Vérifier en explicitant \(h(t)\), puis donner \(h'(0)\). (2 pts)

3 Recherche d’extrema / 5 pts

Soit \(f(x,y) = x^3 + 2y^3 - 3x - 6y\).

  1. Calculer le gradient de \(f\). (1 pt)
  2. Déterminer les points critiques. (1 pt)
  3. Calculer la hessienne et classer chaque point. (3 pts)

4 Jacobienne et inversion locale / 4 pts

Soit \(F(x,y) = (x^3 + y,\ x + y^3)\).

  1. Calculer \(J_F(x,y)\) et son déterminant. (1 pt)
  2. Montrer que \(F\) est localement inversible en \((1,0)\). (1 pt)
  3. Calculer \(J_{F^{-1}}\) en \(F(1,0)\). (2 pts)

5 Fonction implicite / 3 pts

On considère la courbe \(x^2 + xy + y^2 = 7\) et le point \(A(2, 1)\).

  1. Vérifier que \(A\) appartient à la courbe et que le théorème des fonctions implicites s’applique. (1 pt)
  2. Donner l’équation de la tangente en \(A\). (2 pts)
Voir le corrigé du contrôle : Calcul différentiel à plusieurs variables – Planète Maths

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