Calcul différentiel

Par la richesse de ses techniques et la grande variété de ses applications, l'Analyse de Fourier est un outil fondamental tarit pour les mathématiques que pour la physique et les sciences de l'ingénieur. Parmi ses applications récentes se distinguent notamment le traitement du signal, la mécanique quantique ou encore les neurosciences. Le contenu de ce livre s'articule autour des thèmes fondamentaux suivants : espaces de Hilbert, produit de convolution, transformation de Fourier et séries de Fourier. Il s'agit d'un cours complet avec démonstrations détaillées et de nombreux exemples d'applications issus d'horizons très divers. Le lecteur trouvera également un chapitre spécial entièrement consacré à des exercices et problèmes de révision et de synthèse complétant et approfondissant les exercices de compréhension qui émaillent le cours. Il trouvera également cieux annexes, une première l'invitant à la découverte de prolongements très naturels de divers concepts et résultats du cours, avec notamment une étude détaillée des transformations de Laplace, Mellin et Hankel, ainsi qu'une introduction à la transformation de Fourier sur les groupes abéliens finis. Une seconde annexe regroupe les rappels utiles pour un accès rapide et efficace au contenu de l'ouvrage. Pour chaque exercice, le lecteur dispose d'indications lui permettant de surmonter d'éventuelles difficultés puis d'une solution complète. Enfin, ce livre est pourvu d'un index détaillé permettant une approche adaptée aux besoins de chaque lecteur. Le présent ouvrage s'adresse principalement aux étudiants de niveau Master 1, aux candidats à l'Agrégation et aux professeurs des classes préparatoires. Il est également conçu de manière à être accessible, pour une large part, à un public scientifique généraliste de niveau bac +3, et peut être utilisé avec profit par les candidats au CAPES ainsi que par les élèves ingénieurs.

Cet ouvrage propose une introduction progressive et rigoureuse à l'arithmétique, une des branches les plus fascinantes et les plus fécondes des mathématiques. Nous nous intéressons plus précisément à l'arithmétique des nombres entiers et à celle des polynômes en une indéterminée. Ces deux domaines mettent en lumière de profondes analogies dans les concepts et les techniques. Le lecteur y découvre également cette remarquable spécificité de l'arithmétique pour la simplicité de ses énoncés et la variété de ses méthodes. Chacun des cinq premiers chapitres comporte un cours détaillé avec des démonstrations claires et précises, et se termine par une sélection d'exercices soigneusement choisis et entièrement corrigés. La rédaction est globalement conçue pour permettre un accès facile au lecteur débutant. Certains des exercices sont des applications directes du cours afin d'attirer l'attention sur un point délicat d'un théorème ou l'importance notable d'une nouvelle technique. Pour les corrigés, nous avons systématiquement privilégié la solution méthodique, que peut découvrir le lecteur lui-même, à l'éventuelle approche « miraculeuse ». Un chapitre est entièrement dévolu à une sélection de problèmes de révision et de synthèse, tous entièrement corrigés. Enfin, pour le lecteur débutant, une annexe revient sur les notions de base de l'algèbre générale permettant ainsi un accès direct et confortable au contenu de l'ouvrage. Ce travail est conçu et rédigé de manière à être profitable aussi bien aux étudiants de L1, L2 et L3 des filières scientifiques, qu'aux candidats au CAPES et à l'agrégation interne.

Après la construction précise et détaillée de l'intégrale de Riemann, nous étudions dans ce livre les principales propriétés ainsi que les diverses techniques de calcul et méthodes d'approximation. Les intégrales généralisées et les intégrales dépendant d'un paramètre sont traitées en détail et sont au coeur de nombreux exercices et problèmes proposés dans cet ouvrage. L'intégrale des fonctions de plusieurs variables est présentée dans le contexte de l'intégrale de Riemann et nous avons mis l'accent sur les résultats orientés vers l'efficacité calculatoire et les applications géométriques. En plus d'un grand nombre d'exemples et contre-exemples disséminés tout au long du cours, chaque chapitre de cet ouvrage comporte un grand choix d'exercices de compréhension et d'approfondissement rédigés de manière progressive et tous corrigés. En vue des examens et concours, un chapitre est intégralement consacré à un choix de problèmes de révision et de synthèse eux aussi entièrement corrigés. Pour le confort du lecteur, nous proposons en annexe tous les rappels utiles pour un accès rapide au contenu de l'ouvrage. Public : Étudiants L1, L2, L3, Capes et Agrégation interne.

Les suites et les séries jouent un rôle fondamental en Analyse mathématique. Avec la notion de convergence qui leur est intimement liée, les suites et les séries numériques sont au c?ur de la construction d'objets mathématiques essentiels comme les nombres réels ou les intégrales. Par ailleurs, plusieurs fonctions fondamentales, telles que la fonction gamma d'Euler ou la fonction zêta de Riemann, sont obtenues comme limite de suites de fonctions ou comme somme d'une série de fonctions. L'étude de la continuité et de la dérivabilité de telles fonctions conduit très naturellement à la notion cruciale de convergence uniforme. Ce livre propose un cours détaillé sur tous ces sujets avec un éclairage tout particulier sur les séries entières et les séries de Fourier qui constituent la base de l'Analyse complexe et de l'Analyse de Fourier. L'ensemble est rédigé de manière à être adapté à différents parcours et à différents niveaux, et l'auteur a systématiquement privilégié l'équilibre nécessaire entre les approches abstraites et pratiques. De nombreux exemples et contre-exemples sont disséminés afin de motiver l'introduction des concepts et techniques. A la fin de chaque chapitre, un grand choix d'exercices rédigés de manière progressive et détaillée permet au lecteur de se familiariser avec les nouvelles notions et de contrôler l'assimilation correcte des points essentiels. En vue des examens et des concours, un chapitre entier propose un grand choix de problèmes d'approfondissement et de synthèse, tous entièrement corrigés. Cet ouvrage se destine aux étudiants de L1, L2 et L3, et aux candidats au CAPES et à l'Agrégation interne.