L’agrégation, qu’est ce que c’est ?

L’agrégation est l’un des deux concours permettant d’exercer au collège ou au lycée, avec le CAPES, dans sa matière de prédilection. Par rapport au CAPES, le concours de l’agrégation est réputé plus difficile et sélectif. Le professeur agrégé possède un salaire plus élevé qu’un professeur certifié (environ 200€ net en moyenne), et une quantité d’heures de travail hebdomadaires en théorie moins élevé. Le fait d’être agrégé permet également une accession plus facile à des postes de l’enseignement supérieure (PRAG, prepa, …).

L’agrégation de mathématiques est constituée de 5 épreuves au total, dont 2 d’admissibilité. L’admissibilité est constitué de deux épreuves écrites:

A la suite de ces épreuves, une première sélection est faite sur les candidats. En général, du moins pour les candidats préparant dans une prépa-agreg, l’admissibilité est obtenue sans problème. Le tri se fait surtout sur les épreuves dites d’admission, constituées de trois épreuves orales, et qui forment le gros du travail de l’agrégatif. Deux d’entre elles sont extrêmement similaires, les oraux de leçons:

Le candidat tire au sort deux leçons parmi les leçons constituant la branche de l’épreuve (algèbre ou analyse), et en choisie une. Il prépare alors pendant 3h un plan détaillé d’une leçon portant sur ce thème. La leçon devra inclure au minimum 2 développements, des faits mathématiques pouvant être étayés sans notes pendant 15 minutes. Le jury choisira l’un de ces développements, et vous demandera de le présenter. S’en suit une séance de questions/réponses, et éventuellement d’exercices.

La troisième épreuve orale est l’épreuve de modélisation :

Son contenu dépend de la spécialité choisie par le candidat (Calcul scientifique, Probabilités et Statistiques ou Algèbre et Calcul formel). Pendant 4h, le candidat prépare un exposé de 30 minutes sur un texte tiré au sort. La présentation devra inclure l’utilisation de l’ordinateur, pour illustrer l’utilisation des mathématiques sur la résolution d’un problème concret. S’en suit une séance de questions/réponses.

Ma préparation à l’agrégation

J’ai préparation l’agrégation durant l’année universitaire 2020-2021 à l’Université de Lille. J’ai été admis à l’agrégation en me classant 18ème.

Vous trouverez ci-dessous la liste de plans et de développement que j’ai utilisé.

ATTENTION : comme pour n’importe quel plan que vous voyez dans un livre ou sur internet, je vous recommande de faire preuve de recul et d’esprit critique. S’il vous est permit de vous inspirer des plans que vous voyez, vos choix doivent rester personnels. Mes plans peuvent par ailleurs ne pas être dénués d’erreurs, aussi je vous recommande de faire attention.

Ma boite mail (verstraetemarvin [A] gmail [dot] com) reste ouverte pour tout commentaire ou remarque sur mes plans.

Leçons d’algèbre

Leçon 101 : Groupe opérant sur un ensemble. Exemples et applications.

Leçon 102 : Groupe des nombres complexes de module 1. Sous-groupes des racines de l’unité. Applications.

Leçon 103 : Conjugaison dans un groupe. Exemples de sous-groupes distingués et de groupes quotients. Applications.

Leçon 104 : Groupes abéliens et non abéliens finis. Exemples et applications.

Leçon 105 : Groupe des permutations d’un ensemble fini. Applications.

Leçon 106 : Groupe linéaire d’un espace vectoriel de dimension finie E, sous-groupes de GL(E). Applications.

Leçon 107 : Représentations et caractères d’un groupe fini sur un C-espace vectoriel. Exemples.

Leçon 108 : Exemples de parties génératrices d’un groupe. Applications.

Leçon 120 : Anneaux Z/nZ. Applications.

Leçon 121 : Nombres premiers. Applications.

Leçon 122 : Anneaux principaux. Applications.

Leçon 123 : Corps finis. Applications.

Leçon 125 : Extensions de corps. Exemples et applications.

Leçon 126 : Exemples d’équations en arithmétique.

Leçon 141 : Polynômes irréductibles à une indéterminée. Corps de rupture. Exemples et applications.

Leçon 142 : PGCD et PPCM, algorithmes de calcul. Applications.

Leçon 144 : Racines d’un polynôme. Fonctions symétriques élémentaires. Exemples et applications.

Leçon 150 : Exemples d’actions de groupes sur les espaces de matrices.

Leçon 151 : Dimension d’un espace vectoriel (on se limitera au cas de la dimension finie). Rang. Exemples et applications.

Leçon 152 : Déterminant. Exemples et applications.

Leçon 153 : Polynômes d’endomorphisme en dimension finie. Réduction d’un endomorphisme en dimension finie. Applications.

Leçon 154 : Sous-espaces stables par un endomorphisme ou une famille d’endomorphismes d’un espace vectoriel de dimension finie. Applications.

Leçon 155 : Endomorphismes diagonalisables en dimension finie.

Leçon 156 : Exponentielle de matrices. Applications.

Leçon 157 : Endomorphismes trigonalisables. Endomorphismes nilpotents.

Leçon 158 : Matrices symétriques réelles, matrices hermitiennes.

Leçon 159 : Formes linéaires et dualité en dimension finie. Exemples et applications.

Leçon 160 : Endomorphismes remarquables d’un espace vectoriel euclidien (de dimension finie).

Leçon 162 : Systèmes d’équations linéaires ; opérations élémentaires, aspects algorithmiques et conséquences théoriques.

Leçon 170 : Formes quadratiques sur un espace vectoriel de dimension finie. Orthogonalité, isotropie. Applications.

Leçon 171 : Formes quadratiques réelles. Coniques. Exemples et applications.

Leçon 181 : Barycentres dans un espace affine réel de dimension finie, convexité. Applications.

Leçon 190 : Méthodes combinatoires, problèmes de dénombrement.

Leçon 191 : Exemples d’utilisation des techniques d’algèbre en géométrie.

Leçons d’analyse

Leçon 201 : Espaces de fonctions. Exemples et applications

Leçon 203 : Utilisation de la notion de compacité.

Leçon 204 : Connexité. Exemples et applications.

Leçon 205 : Espaces complets. Exemples et applications.

Leçon 207 : Prolongement de fonctions. Exemples et applications.

Leçon 208 : Espaces vectoriels normés, applications linéaires continues. Exemples.

Leçon 209 : Approximation d’une fonction par des fonctions régulières. Exemples et applications.

Leçon 213 : Espaces de Hilbert. Bases hilbertiennes. Exemples et applications.

Leçon 214 : Théorème d’inversion locale, théorème des fonctions implicites. Exemples et applications en analyse et en géométrie.

Leçon 215 : Applications différentiables définies sur un ouvert de R^n. Exemples et applications.

Leçon 219 : Extremums : existence, caractérisation, recherche. Exemples et applications.

Leçon 220 : Équations différentielles ordinaires. Exemples de résolution et d’étude de solutions en dimension 1 et 2.

Leçon 221 : Équations différentielles linéaires. Systèmes d’équations différentielles linéaires. Exemples et applications.

Leçon 222 : Exemples d’équations aux dérivées partielles linéaires.

Leçon 223 : Suites numériques. Convergence, valeurs d’adhérence. Exemples et applications.

Leçon 226 : Suites vectorielles et réelles définies par une relation de récurrence un+1=f(un). Exemples. Applications à la résolution approchée d’équations.

Leçon 228 : Continuité, dérivabilité, dérivation faible des fonctions réelles d’une variable réelle. Exemples et applications.

Leçon 229 : Fonctions monotones. Fonctions convexes. Exemples et applications.

Leçon 230 : Séries de nombres réels ou complexes. Comportement des restes ou des sommes partielles des séries numériques. Exemples.

Leçon 233 : Analyse numérique matricielle. Résolution approchée de systèmes linéaires, recherche d’éléments propres, exemples.

Leçon 234 : Fonctions et espaces de fonctions Lebesgue-intégrables.

Leçon 235 : Problèmes d’interversion de limites et d’intégrales.

Leçon 236 : Illustrer par des exemples quelques méthodes de calcul d’intégrales de fonctions d’une ou plusieurs variables.

Leçon 239 : Fonctions définies par une intégrale dépendant d’un paramètre. Exemples et applications.

Leçon 241 : Suites et séries de fonctions. Exemples et contre-exemples.

Leçon 243 : Séries entières, propriétés de la somme. Exemples et applications.

Leçon 245 : Fonctions d’une variable complexe. Exemples et applications.

Leçon 246 : Séries de Fourier. Exemples et applications.

Leçon 250 : Transformation de Fourier. Applications.

Leçon 253 : Utilisation de la notion de convexité en analyse.

Leçon 264 : Variables aléatoires discrètes. Exemples et applications. – IMPASSE

Leçon 265 : Exemples d’études et d’applications de fonctions usuelles et spéciales.

Leçon 266 : Illustration de la notion d’indépendance en probabilités. – IMPASSE

Leçon 267 : Exemples d’utilisation de courbes en dimension 2 ou supérieure.

Développements

Composantes connexes des formes quadratiques réelles

Méthode de Newton

Simplicité du groupe An

Critère d’Eisenstein

Equation de la chaleur sur le cercle

Théorème de décomposition polaire

Théorème de Gauss-Wantzel

Décomposition de Dunford et exponentielle matricielle

Théorème de Brauer

Algorithme du gradient à pas optimal appliqué à la fonctionnelle quadratique

Séries de Fourier des applications continues

Prolongement de la fonction Gamma d’Euler

Détermination du nombre de racines distinctes d’un polynôme réel

Théorème d’Ascoli

Théorème des deux carrés de Fermat via les entiers de Gauss

Sous-groupes distingués et tables de caractères

Surjectivité de l’exponentielle matricielle

Equation de Hill-Mathieu

Théorème de Dirichlet version faible

Dimension du commutant

Théorème d’Abel angulaire et théorème taubérien faible

Algorithme de Berlekamp

Equation de Schrödinger dans l’espace de Schwartz

Théorème de Weierstrass via la convolution

Théorème de projection sur un convexe fermé

Système de Lotka-Volterra

Autre ressources