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Responsable(s) Annie Lacasse, Jean-Michel Lemay, Anouk Bergeron-Brlek

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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Annie Lacasse
Jean-Michel Lemay
Anouk Bergeron-Brlek


PLAN DE COURS

Automne 2024
MAT145 : Calcul différentiel et intégral (4 crédits)





Préalables
Aucun préalable requis
Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 64,8 100,0 %




Qualités de l'ingénieur

Qn
Qualité visée dans ce cours  
Qn
  Qualité visée dans un autre cours  
  Indicateur enseigné
  Indicateur évalué
  Indicateur enseigné et évalué



Descriptif du cours
Au terme de ce cours, l’étudiante ou l’étudiant maîtrisera des notions de calcul différentiel et intégral utilisées dans les autres cours de mathématiques et dans les cours de génie.

Analyse : généralités sur les fonctions de R dans R; calcul différentiel : limites, dérivée, dérivée des fonctions élémentaires, règles de dérivation, étude de graphe, optimisation, etc. Calcul intégral : intégrales indéfinies, méthode d'intégration, utilisation des tables, intégrales définies, application (calcul d'aires, de volumes, de longueurs d'arc), méthodes numériques, intégrales impropres, etc. Suites et séries. Développements limités (Taylor, MacLaurin), évaluation de fonctions et d'intégrales définies à l'aide des séries.

Séances de travaux pratiques composées d'exercices choisis pour illustrer et compléter la théorie vue en classe.




Objectifs du cours

À la fin du cours, l’étudiante ou l'étudiant sera en mesure de : 

Objectifs généraux : 

  1. Comprendre les concepts et méthodes du calcul différentiel et intégral à une variable 
  2. Analyser des problèmes par l’application du calcul différentiel et intégral à une variable 
  3. Utiliser un logiciel de calcul symbolique pour résoudre des problèmes et vérifier des calculs 
  4. Communiquer de façon claire à l’écrit

 

Objectifs spécifiques : 

1A. Comprendre les concepts et méthodes du calcul différentiel 

  • Déterminer algébriquement la limite d’une fonction réelle et en déduire la présence d’asymptotes, de saut ou de point vide dans un graphe 
  • Déterminer la dérivée de fonctions et de relations 
  • Discuter de l’interprétation contextuelle de la dérivée et déduire ses unités de mesure 
  • Déterminer la limite d’une fonction présentant des formes indéterminées 

2A. Analyser des problèmes par l’application du calcul différentiel  

  • Concevoir des modèles mathématiques décrivant une situation 
  • Décrire les propriétés de base (domaine, croissance, extrema, etc.) d’une fonction d’une variable réelle 
  • Effectuer l’étude de courbes d’une fonction réelle 
  • Résoudre des problèmes d’optimisation et de taux de variation 
  • Appliquer la méthode de Newton 

1B. Comprendre les concepts et méthodes du calcul intégral 

  • Déterminer l’intégrale indéfinie d’une fonction 
  • Déterminer l’intégrale définie d’une fonction sur un intervalle 
  • Discuter de l’interprétation graphique de l’intégrale définie 
  • Développer des fonctions en séries de puissances 
  • Déterminer l’intervalle de convergence d’une série de puissances 

2B. Analyser des problèmes par l’application du calcul intégral 

  • Adapter adéquatement le Théorème fondamental du calcul  
  • Calculer le périmètre, l’aire et le volume de régions bornées 
  • Utiliser adéquatement les séries pour approximer fonctions et intégrales 

3. Utiliser un logiciel de calcul symbolique pour résoudre des problèmes et vérifier des calculs 

  • Gérer les classeurs, activités et différentes pages de la calculatrice 
  • Définir une expression ou une fonction en mémoire 
  • Tracer et analyser le graphique d’une fonction d’une variable 
  • Résoudre des systèmes d’équations 
  • Calculer des limites, dérivées, intégrales et des polynômes de Taylor 
  • Définir des fonctions dans la librairie, notamment les sommes de Gauche et Droite pour approximer la valeur d’une intégrale définie 

4. Communiquer de façon claire à l’écrit 

  • Structurer adéquatement les démarches de résolution d’un problème 
  • Utiliser les notations appropriées 



Stratégies pédagogiques

Trois heures et demie de cours magistral par semaine. De nombreux exemples seront faits en classe pour permettre aux étudiantes et étudiants de bien assimiler la théorie et les techniques présentées au cours. Trois heures de travail pratique par semaine seront consacrées à compléter le cours magistral par certaines démonstrations ou certains exemples, à travailler les exercices hebdomadaires qui vous seront donnés, et à demander des éclaircissements sur les notions vues durant le cours. 




Utilisation d’appareils électroniques

Afin de permettre une participation active en classe, il est obligatoire que chaque étudiante ou étudiant possède une calculatrice TI-Nspire CX II CAS (ou l'ancien modèle TI-Nspire CX CAS). La calculatrice symbolique sera utilisée de façon continue, tout au long de la session pour illustrer des concepts mathématiques, pour effectuer des calculs algébriques, pour résoudre numériquement des problèmes appliqués où la solution ne peut être obtenue algébriquement et pour visualiser graphiquement des solutions à des problèmes concrets en mathématiques et sciences du génie. La capacité à utiliser efficacement la calculatrice fera partie intégrante de l'évaluation. Pour plus d'information sur l'utilisation de la calculatrice et sur comment s'en procurer une, visitez : https://ena.etsmtl.ca/course/view.php?id=23359 .




Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Mardi 13:30 - 16:30 Travaux pratiques
Vendredi 13:30 - 17:00 Activité de cours
02 Mardi 13:30 - 17:00 Activité de cours
Vendredi 13:30 - 16:30 Travaux pratiques
03 Mardi 09:00 - 12:00 Travaux pratiques
Mercredi 13:30 - 17:00 Activité de cours
04 Mardi 09:00 - 12:30 Activité de cours
Mercredi 13:30 - 16:30 Travaux pratiques
05 Jeudi 13:30 - 16:30 Travaux pratiques
Vendredi 09:00 - 12:30 Activité de cours
06 Jeudi 13:30 - 16:30 Travaux pratiques
Vendredi 09:00 - 12:30 Activité de cours
07 Lundi 13:30 - 17:00 Activité de cours
Mercredi 09:00 - 12:00 Travaux pratiques
08 Lundi 13:30 - 16:30 Travaux pratiques
Mercredi 09:00 - 12:30 Activité de cours
09 Lundi 09:00 - 12:00 Travaux pratiques
Jeudi 09:00 - 12:30 Activité de cours
10 Lundi 09:00 - 12:30 Activité de cours
Jeudi 09:00 - 12:00 Travaux pratiques
11 Mercredi 18:00 - 21:00 Travaux pratiques
Jeudi 18:00 - 21:30 Activité de cours
12 Mercredi 18:00 - 21:30 Activité de cours
Jeudi 18:00 - 21:00 Travaux pratiques
13 Lundi 18:00 - 21:00 Travaux pratiques
Mardi 18:00 - 21:30 Activité de cours
14 Lundi 09:00 - 12:00 Travaux pratiques
Mardi 09:00 - 12:30 Activité de cours
15 Mardi 13:30 - 16:30 Travaux pratiques
Vendredi 13:30 - 17:00 Activité de cours
16 Mardi 09:00 - 12:00 Travaux pratiques
Mercredi 13:30 - 17:00 Activité de cours
17 Jeudi 13:30 - 17:00 Activité de cours
Vendredi 09:00 - 12:00 Travaux pratiques
18 Lundi 13:30 - 17:00 Activité de cours
Mercredi 09:00 - 12:00 Travaux pratiques
19 Lundi 09:00 - 12:00 Travaux pratiques
Jeudi 09:00 - 12:30 Activité de cours
20 Lundi 18:00 - 21:30 Activité de cours
Mardi 18:00 - 21:00 Travaux pratiques
21 Lundi 18:00 - 21:30 Activité de cours
Mardi 18:00 - 21:00 Travaux pratiques



Coordonnées du personnel enseignant le cours
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Roberto Persechino Activité de cours Roberto.Persechino@etsmtl.ca B-2538
01 Roberto Persechino Travaux pratiques Roberto.Persechino@etsmtl.ca B-2538
02 Ismaïla Ndiaye Activité de cours Ismaila.Ndiaye@etsmtl.ca B-2564
02 Aziz Madrane Travaux pratiques Aziz.Madrane@etsmtl.ca
03 Jean-Michel Lemay Activité de cours Jean-Michel.Lemay@etsmtl.ca B-1646
03 Jean-Michel Lemay Travaux pratiques Jean-Michel.Lemay@etsmtl.ca B-1646
04 Anouk Bergeron-Brlek Activité de cours Anouk.Bergeron-Brlek@etsmtl.ca B-2310
04 Anouk Bergeron-Brlek Travaux pratiques Anouk.Bergeron-Brlek@etsmtl.ca B-2310
05 Hugues Massé Activité de cours Hugues.Masse@etsmtl.ca B-2566
05 Noah Baddour Travaux pratiques noah.baddour@etsmtl.ca
06 Ismaïla Ndiaye Activité de cours Ismaila.Ndiaye@etsmtl.ca B-2564
06 Aziz Madrane Travaux pratiques Aziz.Madrane@etsmtl.ca
07 Anouk Bergeron-Brlek Activité de cours Anouk.Bergeron-Brlek@etsmtl.ca B-2310
07 Anouk Bergeron-Brlek Travaux pratiques Anouk.Bergeron-Brlek@etsmtl.ca B-2310
08 Annie Lacasse Activité de cours Annie.Lacasse@etsmtl.ca B-1640
08 Annie Lacasse Travaux pratiques Annie.Lacasse@etsmtl.ca B-1640
09 Karima Mahni Activité de cours Karima.Mahni@etsmtl.ca B-2538
09 François Côté Travaux pratiques Francois.Cote@etsmtl.ca
10 Annie Lacasse Activité de cours Annie.Lacasse@etsmtl.ca B-1640
10 Annie Lacasse Travaux pratiques Annie.Lacasse@etsmtl.ca B-1640
11 Toufik Hammouche Activité de cours Toufik.Hammouche@etsmtl.ca B-2564
11 Zakaria El Ouaaid Travaux pratiques Zakaria.ElOuaaid@etsmtl.ca
12 Pontien Mbaraga Activité de cours Pontien.Mbaraga@etsmtl.ca B-2564
12 Pontien Mbaraga Travaux pratiques Pontien.Mbaraga@etsmtl.ca B-2564
13 Toufik Hammouche Activité de cours Toufik.Hammouche@etsmtl.ca B-2564
13 Zakaria El Ouaaid Travaux pratiques Zakaria.ElOuaaid@etsmtl.ca
14 Valérie Gouaillier Activité de cours Valerie.Gouaillier@etsmtl.ca B-2526
14 Valérie Gouaillier Travaux pratiques Valerie.Gouaillier@etsmtl.ca B-2526
15 Ismaïla Ndiaye Activité de cours Ismaila.Ndiaye@etsmtl.ca B-2564
15 Aziz Madrane Travaux pratiques Aziz.Madrane@etsmtl.ca
16 Hassan Lahoussine Activité de cours Hassan.Lahoussine@etsmtl.ca B-2520
16 Aziz Madrane Travaux pratiques Aziz.Madrane@etsmtl.ca
17 Ismaïla Ndiaye Activité de cours Ismaila.Ndiaye@etsmtl.ca B-2564
17 Aziz Madrane Travaux pratiques Aziz.Madrane@etsmtl.ca
18 Rayaane Maalaoui Activité de cours Rayaane.Maalaoui@etsmtl.ca B-2566
18 François Côté Travaux pratiques Francois.Cote@etsmtl.ca
19 Rayaane Maalaoui Activité de cours Rayaane.Maalaoui@etsmtl.ca B-2566
19 Axel Klein Travaux pratiques axel.klein.1@ens.etsmtl.ca
20 Daniel Gagnon Activité de cours Daniel.Gagnon@etsmtl.ca B-2520
20 François Côté Travaux pratiques Francois.Cote@etsmtl.ca
21 Omar Foutlane Activité de cours Omar.Foutlane@etsmtl.ca B-2520
21 Ahmed Beljadid Travaux pratiques ahmed.beljadid@etsmtl.ca



Cours
COURS MATIÈRE SECTIONS Notes de cours HEURES
1 Modélisation. Fonctions. Graphes. Limites et asymptotes. Partie 1, chap. 1 3
2 à 4 Définition, interprétation géométrique et contexte d’utilisation de la dérivée. Règles de dérivation. Dérivation en chaîne. Dérivation implicite. Partie 1, chap. 2 9
5 et 6 Utilisation de la dérivée première et seconde : analyse de graphe, règle de L’Hospital, optimisation, méthode de Newton. Partie 1, chap. 3 6
7 Examen intra   3
8 Primitives. Sommes de Riemann. Intégrale définie. Propriétés des intégrales définies. Calcul de l’intégrale définie à l’aide du théorème fondamental du calcul. Partie 2, chap. 4 3
9 et 10 Théorème fondamental du calcul. Techniques d’intégration : intégration par substitution, par parties, par complétion de carré et utilisation de tables d’intégrales. Intégrales impropres. Partie 2, chap. 4 6
11 Applications de l’intégrale définie : aire, volume de solides de révolution et longueur d’arc. Partie 2, chap. 5 3
12 et 13 Développement des fonctions en série de Taylor. Séries alternées. Intervalle de convergence. Obtention de nouvelles séries à partir de séries connues. Utilisation des séries. Séries géométriques. Partie 2, chap. 6 6
  Examen final   -
Total 39



Laboratoires et travaux pratiques

Trois heures de travail pratique par semaine (total 36 heures).




Utilisation d'outils d'ingénierie

S.O.




Évaluation
Mode d'évaluation Pondération

Mini-tests et devoirs

40 %

Examen intra (3h)

30 %

Examen final (3h)

30 %

Examen intra

L'examen intra est d'une durée totale de 3 heures et il aura lieu en présence. Il comportera deux parties: une première sans la calculatrice et une deuxième où l'usage de la calculatrice est permis.

Examen final

L’examen final, d’une durée totale de 3 heures, portera sur le contenu des cours 8 à 13, tel que décrit à la section "Cours", et il aura lieu en présence pendant la période des examens finaux. L'examen final sera commun à tous les groupes de MAT145 et il comportera deux parties: une première sans la calculatrice et une deuxième où l'usage de la calculatrice est permis.

Matériel permis pour l’examen final

  • Un résumé personnel de 2 feuilles 8½ ×11, recto verso, manuscrit ou tapé à l’ordinateur.
  • La table de dérivées, la table d’intégrales, la table des séries de base (avec le test du rapport) et l'aide-mémoire d'algèbre et de trigonométrie (voir la section «Documents» du site du cours pour des copies).
  • Une calculatrice TI-Nspire pour la 2e partie de l'examen seulement.

 

Double seuil

Une note moyenne pondérée de 50 % est exigée pour l’ensemble des évaluations à caractère individuel. Ce seuil est une condition nécessaire à la réussite du cours mais ne la garantit pas.

Les évaluations effectuées en classe pour lesquelles l’entraide n’est pas permise, notamment les mini-tests, l’examen intra et l’examen final, sont considérées comme étant individuelles. Toutes les évaluations pour lesquelles l’entraide est possible, qu'elles aient lieu en classe ou non, et ce, même si une remise par étudiante ou étudiant est exigée, ne sont pas considérées comme étant à caractère individuel.




Double seuil
Note minimale : 50



Dates des examens intra
Groupe(s) Date
1, 6, 15 25 octobre 2024
18 21 octobre 2024
2, 3, 4, 13, 14, 20, 21 22 octobre 2024
5 31 octobre 2024
7, 8, 12, 16 23 octobre 2024
9, 10, 11, 17, 19 24 octobre 2024



Date de l'examen final
Votre examen final aura lieu pendant la période des examens finaux, veuillez consulter l'horaire à l'adresse suivante : https://www.etsmtl.ca/programmes-et-formations/horaire-des-examens-finaux


Politique de retard des travaux
Tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés dans le Règlement des études (1er cycle, article 7.2.5/ cycles supérieurs, article 6.5.2) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignante ou l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.



Absence à une évaluation

Afin de faire valider une absence à une évaluation en vue d’obtenir un examen de compensation, l’étudiante ou l’étudiant doit utiliser le formulaire prévu à cet effet dans son portail MonÉTS pour un examen final qui se déroule durant la période des examens finaux ou pour tout autre élément d’évaluation surveillé de 15% et plus durant la session. Si l’absence concerne un élément d’évaluation de moins de 15% durant la session, l’étudiant ou l’étudiante doit soumettre une demande par écrit à son enseignante ou enseignant.

Toute demande de validation d’absence doit se faire dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de l’évaluation, sauf dans les cas d’une absence pour participation à une activité prévue aux règlements des études où la demande doit être soumise dans les cinq (5) jours ouvrables avant le jour de départ de l’ÉTS pour se rendre à l’activité.

Toute absence non justifiée par un motif majeur (voir articles 7.2.6.1 du RÉPC et 6.5.2 du RÉCS) entraînera l’attribution de la note zéro (0).




Infractions de nature académique
Les clauses du « Règlement sur les infractions de nature académique de l’ÉTS » s’appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Les étudiantes et les étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (www.etsmtl.ca/a-propos/gouvernance/secretariat-general/cadre-reglementaire/reglement-sur-les-infractions-de-nature-academique) pour identifier les actes considérés comme étant des infractions de nature académique ainsi que prendre connaissance des sanctions prévues à cet effet. À l’ÉTS, le respect de la propriété intellectuelle est une valeur essentielle et tous les membres de la communauté étudiante sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).

Systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG)
L’utilisation des systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG) dans les activités d’évaluation constitue une infraction de nature académique au sens du Règlement sur les infractions de nature académique, sauf si elle est explicitement autorisée par l’enseignante ou l’enseignant du cours.



Documentation obligatoire



Ouvrages de références
  • HUGUES-HALLET, GLEASON et al. Calcul différentiel et intégral, volume 1 : Fonctions d’une variable, Chenelière/McGraw-Hill, 1999.
  • STEWART J., Analyse, Concepts et contextes, volume 1 : Fonctions d’une variable, DeBoeck Université, 2001.



Adresse internet du site de cours et autres liens utiles



Autres informations

Transfert vers le cours d’appoint MAT144 

La personne inscrite au cours MAT145 suite à la réussite du test diagnostique en mathématiques qui souhaite prendre le cours d’appoint MAT144 (hors programme) peut faire parvenir une demande de transfert à l’agente ou l'agent de gestion des études responsable de son programme.

Les étudiantes et étudiants qui souhaitent être transférés du cours MAT145 au cours MAT144 peuvent déposer une demande de transfert jusqu’à la fin de la période étendue de modification de choix de cours pour les personnes nouvellement admises au programme de baccalauréat. Le transfert se fera sans frais supplémentaires, sous réserve de places disponibles dans les cours-groupes de MAT144. 

 

Interdiction d'enregistrer, photographier ou filmer sans autorisation

L’enregistrement, la prise de photos et l'utilisation d'un téléphone cellulaire en classe sont interdits sans l'autorisation préalable de l'enseignant. Voyez l'article 1.3.14 du réglement sur les infractions de nature académique.