AnnalesÉcoles d'ingénieurs
X-ENS MP 2021 — Maths C
Le sujet montre que le graphe d'une fonction ne rencontre un ensemble « exceptionnel » qu'en peu de points, sauf si la fonction est elle-même exceptionnelle. La partie algébrique décrit les fractions rationnelles qui envoient une infinité de points du cercle unité dans le cercle unité ( fois un produit de facteurs de Blaschke) et celles qui envoient les racines de l'unité dans les racines de l'unité (les , avec racine de l'unité et ), à l'aide de l'indicatrice d'Euler. La partie analytique établit, pour une fonction transcendante , une borne uniforme du nombre de points du graphe sur une courbe algébrique de degré fixé, une majoration de déterminants de type Vandermonde, puis que le graphe contient au plus points de (méthode de Bombieri-Pila).
Le sujet, partie par partie
Notations, question préliminaire et Partie I — Fractions rationnelles et rationalité p. 2–3
Fractions rationnelles · Applications linéaires et rang · Dérivabilité · Corps et extensions — théorème de Rolle, zéros des dérivées successives, fraction rationnelle à coefficients dans un sous-corps, application linéaire non injective, sous-corps de
Partie I — Intersections avec le cercle unité p. 3–4
Fractions rationnelles · Nombres complexes · Racines et relations coefficients-racines — cercle unité, facteurs de Blaschke, pôles et zéros, polynôme conjugué, récurrence sur le nombre de racines
Partie I — Racines de l'unité p. 4–5
Fractions rationnelles · Corps et extensions · Petit théorème de Fermat et indicatrice d'Euler · Nombres complexes · PGCD, Bézout, Gauss — racines de l'unité, corps cyclotomique , indicatrice d'Euler, dimension sur , PPCM, monômes
Partie II — Courbes et fonctions transcendantes p. 5–6
Dérivabilité · Compacité · Séries entières · Espaces vectoriels et dimension — fonction plate, fonction transcendante, exponentielle-polynôme, théorème de Rolle, compacité, suite extraite, courbe algébrique
Partie II — Une inégalité p. 7
Déterminants · Interpolation polynomiale · Dérivabilité — déterminant de type Vandermonde, interpolation de Lagrange, erreur d'interpolation, théorème de Rolle, majoration de déterminant
Partie II — Intersections atypiques : le cas transcendant p. 7–8
Déterminants · Calcul matriciel · Espaces vectoriels et dimension · Dénombrement et combinatoire — points rationnels de dénominateur , rang d'une matrice, argument d'intégralité, courbe algébrique, méthode de Bombieri-Pila