Mathematiques pour les sciences de la vie
Claire David
Sami Mustapha
Frederi Viens
Nathalie Capron
Dunod
Avant-propos
XI
Comment utiliser cet ouvrage ?
XII
Partie 1
Calculus
Nombres réels
2
Fiche 1 Les ensembles de nombres2
Fiche 2 Intervalles, voisinages, bornes6
Limites
8
Fiche 3 Limite d'une fonction en un point8
Fiche 4 Limite d'une fonction en +∞ ou -∞12
Fiche 5 Propriétés des limites - Opérations sur les limites14
Fiche 6 Notations de Landau16
Fonctions numériques
18
Fiche 7 Domaine de définition d'une fonction, graphe18
Focus La construction de l'ensemble des réels : les coupures de Dedekind
21
Fiche 8 Comment définir une fonction ?22
Fiche 9 Majorations et minorations24
Fiche 10 Fonctions monotones26
Fiche 11 Parité, imparité28
Fiche 12 Symétries30
Fiche 13 Fonctions périodiques32
Fonctions usuelles
33
Fiche 14 Fonctions puissances entières33
Fiche 15 Fonctions polynômes et fonction valeur absolue35
Focus John Napier et les tables logarithmiques
38
Fiche 16 La fonction logarithme népérien39
Fiche 17 La fonction exponentielle41
Fiche 18 Fonctions puissances « non entières »43
Focus Leibniz et la fonction exponentielle
44
Fiche 19 Fonctions circulaires45
Fiche 20 Fonctions hyperboliques47
Focus L'origine de la trigonométrie
49
Continuité
51
Fiche 21 Continuité d'une fonction en un point51
Fiche 22 Fonctions continues sur un intervalle55
Dérivabilité
58
Fiche 23 Dérivabilité en un point58
Fiche 24 Dérivabilité sur un intervalle61
Fiche 25 Dérivées successives65
Fiche 26 Théorème des accroissements finis et théorème de Rolle67
Fiche 27 Formule de Taylor-Lagrange71
Fonctions réciproques
72
Fiche 28 Fonctions réciproques72
Fiche 29 Les fonctions trigonométriques inverses75
Fiche 30 Les fonctions hyperboliques inverses79
Développements limités
81
Fiche 31 Développements limités81
Fiche 32 Formule de Taylor-Young84
Fiche 33 Développements limités usuels89
Fiche 34 Opérations algébriques et composition des développements limités92
Développements asymptotiques
95
Fiche 35 Développements asymptotiques95
Convexité
96
Fiche 36 Convexité96
Équations différentielles linéaires du 1er ordre
100
Fiche 37 Équations différentielles linéaires du 1er ordre homogènes100
Fiche 38 Équations différentielles linéaires du 1er ordre avec second membre103
Suites
111
Fiche 39 Qu'est-ce qu'une suite ?111
Fiche 40 Les différents types de suites114
Focus Suites arithmético-géométriques et finance
119
Fiche 41 Étude d'une suite120
Fiche 42 Majorants, minorants d'une suite réelle Croissance et décroissance123
Fiche 43 Techniques d'étude des suites réelles125
Fiche 44 Convergence127
Fiche 45 Convergence des suites monotones130
Fiche 46 Opérations sur les limites de suites132
Fiche 47 Convergence des suites homographiques réelles135
Fiche 48 Suites extraites140
Fiche 49 Suites de Cauchy142
Fiche 50 Comparaison des suites réelles144
Focus Suites et systèmes dynamiques- L'attracteur de Hénon
148
Séries
149
Fiche 51 Séries149
Fiche 52 Quelques séries remarquables151
Fiche 53 Critères de convergence pour les séries à termes positifs153
Intégrales
155
Fiche 54 Qu'est-ce qu'une intégrale ?155
Fiche 55 Intégrale d'une fonction en escaliers157
Fiche 56 Intégrale d'une fonction continue par morceaux162
Fiche 57 Calcul intégral168
Fiche 58 Primitives de fractions rationnelles174
Fiche 59 Calcul approché d'intégrales176
Focus Intégrale de Riemann vs intégrale de Lebesgue
183
Fiche 60 Intégrales généralisées185
Fiche 61 Intégrales doubles sur un pavé du plan R2193
Exercices d'entraînement
195
Partie 2
Algèbre
Le plan complexe - Les nombres complexes
206
Fiche 62 Le corps des nombres complexes206
Focus Les nombres complexes
209
Fiche 63 Représentation géométrique des nombres complexes211
Fiche 64 Inversion des nombres complexes214
Fiche 65 Propriétés fondamentales des nombres complexes216
Fiche 66 Complément : les polynômes de Tchebychev218
Fiche 67 Racines nièmes de l'unité, racines nièmes complexes221
Fiche 68 Factorisation des polynômes dans le corps C224
Fiche 69 Fractions rationnelles et décomposition en éléments simples229
Fiche 70 Transformations du plan : translations, homothéties240
Fiche 71 Transformations du plan : rotations242
Fiche 72 Transformations du plan : similitudes244
Focus Transformations complexes, fractales, et représentations de la nature
248
Focus L'origine des matrices
250
Matrices
252
Fiche 73 Matrices de taille 2 x 2252
Fiche 74 Déterminant de matrices de taille 2 x 2254
Fiche 75 Matrices de taille 3 x 3256
Fiche 76 Déterminant de matrices de taille 3 x 3259
Fiche 77 Matrices de taille m x n262
Fiche 78 Opérations sur les matrices264
Fiche 79 Matrices remarquables266
Fiche 80 Introduction aux déterminants de matrices de taille n x n270
Fiche 81 Inversion des matrices carrées272
Focus Les matrices et leurs applications
276
Fiche 82 Systèmes linéaires278
Focus Matrices, systèmes linéaires et chimie
281
Fiche 83 Vecteurs282
Fiche 84 Barycentres286
Fiche 85 Droites, plans290
Fiche 86 Produit scalaire293
Focus Produit scalaire, espaces fonctionnels et calcul numérique
297
Fiche 87 Produit vectoriel298
Fiche 88 Aires et volumes300
Focus Géométrie euclidienne - ou non ? Encore des matrices !
302
Transformations linéaires du plan
304
Fiche 89 Bases et transformations linéaires du plan304
Fiche 90 Changement de base en dimension 2, et déterminant d'une application linéaire308
Fiche 91 Conjugaison - Matrices semblables de taille 2 x 2310
Fiche 92 Opérateurs orthogonaux en dimension 2312
Fiche 93 Rotations vectorielles du plan314
Transformations linéaires de l'espace
317
Fiche 94 Bases de l'espace R3317
Fiche 95 Transformations linéaires de l'espace R3318
Fiche 96 Changement de base en dimension 3322
Fiche 97 Conjugaison - Matrices semblables de taille 3 x 3324
Fiche 98 Opérateurs orthogonaux de l'espace R3326
Fiche 99 Rotations vectorielles de l'espace R3328
L'espace Rn
330
Fiche 100 Vecteurs en dimension n, n≥ 2330
Fiche 101 Espace engendré par une famille de vecteurs Sous-espaces vectoriels de Rn332
Fiche 102 Transformations linéaires de l'espace Rn335
Fiche 103 Changement de base339
Fiche 104 Conjugaison - Matrices semblables de taille n x n341
Fiche 105 Réduction des matrices carrées343
Focus Groupe spécial orthogonal et cristallographie
347
Focus Diagonalisation - La toupie de Lagrange (et de Michèle Audin)
349
Espaces vectoriels
350
Fiche 106 Les espaces vectoriels350
Fiche 107 Sous-espaces vectoriels354
Fiche 108 Somme de sous-espaces vectoriels356
Fiche 109 Projecteurs, symétries357
Exercices d'entraînement
359
Partie 3
Probabilités
Analyse Combinatoire
368
Fiche 110 Factorielle368
Fiche 111 Arrangements370
Fiche 112 Combinaisons372
Espaces probabilisés
376
Fiche 113 Espaces probabilisés376
Focus Les jeux de hasard
380
Focus Lancer de dés
382
Fiche 114 Conditionnement384
Fiche 115 Indépendance388
Probabilités discrètes
389
Fiche 116 Variable aléatoire discrète et loi associée389
Fiche 117 Fonction de répartition392
Fiche 118 La loi de Bernoulli, de paramètre p∈ [0,1]394
Fiche 119 La loi uniforme (sur un ensemble de réels)396
Fiche 120 La loi binomiale397
Fiche 121 La loi géométrique400
Fiche 122 La loi binomiale négative404
Focus Les tortues des Galapagos
406
Fiche 123 La loi hypergéométrique409
Fiche 124 La loi de Poisson412
Fiche 125 Somme de variables aléatoires discrètes416
Fiche 126 Espérance419
Fiche 127 Moment d'ordre r, r∈ N*, d'une variable aléatoire discrète425
Focus Application de l'inégalité de Markov
427
Focus Variations de température
429
Fiche 128 Variance, écart-type431
Focus Inégalité de Tchebychev et concentration de mesure
439
Fiche 129 Covariance440
Fiche 130 Couples de variables aléatoires discrètes445
Fiche 131 Un théorème limite pour les variables aléatoires discrètes : la loi des grands nombres447
Probabilités continues
449
Fiche 132 Du discret au continu : variables aléatoires continues449
Fiche 133 Variables à densité450
Fiche 134 Lois uniformes457
Focus Le coût d'un déminage avec la loi uniforme
460
Fiche 135 Lois exponentielles461
Fiche 136 Lois normales (ou gaussiennes)465
Fiche 137 Couples de variables aléatoires réelles472
Fiche 138 Quelques résultats concernant la somme de variables aléatoires continues475
Fiche 139 Lois Gamma480
Focus Dans l'attente d'un nième client
487
Exercices d'entraînement
489
Annexes Formulaire de trigonométrie493
Dérivées usuelles495
Dérivées des fonctions réciproques usuelles496
Primitives usuelles497
Limites usuelles des fonctions puissances498
Rang d'une matrice499
Bibliographie
500
Index
502