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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Michel Beaudin


PLAN DE COURS

Été 2023
MAT144 : Introduction aux mathématiques du génie (hors prog.) (4 crédits)





Préalables
Aucun préalable requis
Unités d'agrément
Données non disponibles




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

Réviser les mathématiques de base comme outil d’analyse et de modélisation en ingénierie. S’initier aux dérivées et à leurs applications.

Algèbre des nombres réels. Plan cartésien. Équations et inéquations du premier degré. Fonctions et graphe : fonctions polynomiales, rationnelles, exponentielles et logarithmiques. Notions élémentaires de géométrie, cercle, ellipse. Trigonométrie, fonctions trigonométriques et leur réciproque. Notion de variation. Taux de variation et limite. Introduction à la dérivation et applications.




Objectifs du cours

Réviser les notions de base en mathématiques qui sont nécessaires à l’analyse et à la modélisation en ingénierie. Apprendre à utiliser ces outils dans divers contextes. Maîtriser les notions de base nécessaires à la réussite du cours MAT145 Calcul différentiel et intégral. Acquérir une bonne méthodologie de travail.




Stratégies pédagogiques

Dans la plage horaire de mercredi sera dédiée au cours bien que plusieurs exemples seront faits au tableau. Les séances de travaux pratiques du lundi seront consacrées à la résolution de problèmes par les étudiantes et étudiants. Une attention particulière à l'algèbre de base sera faite ainsi qu'à la mémorisation de formules importantes.

L’algèbre, l’interprétation symbolique, numérique et graphique, la résolution de problèmes et l’utilisation de la calculatrice symbolique sont à l’ordre du jour.

 




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 CAS CX. Ces calculatrices sont disponibles à la COOP. La calculatrice symbolique sera régulièrement utilisée pour illustrer des concepts mathématiques, pour effectuer des calculs et pour visualiser graphiquement les solutions à des problèmes de mathématiques et de sciences du génie. L’utilisation efficace de cet outil sera vérifiée en examens. Pour de l’aide sur l’utilisation de cette calculatrice symbolique, visitez le site http://seg-apps.etsmtl.ca/nspire/.




Horaire
Groupe Jour Heure Activité
80 Lundi 09:00 - 12:00 Travaux pratiques
Mercredi 09:00 - 12:30 Activité de cours
81 Lundi 18:00 - 21:00 Travaux pratiques
Mercredi 18:00 - 21:30 Activité de cours



Coordonnées de l’enseignant
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
80 Michel Beaudin Activité de cours Michel.Beaudin@etsmtl.ca B-2532
80 Michel Beaudin Travaux pratiques Michel.Beaudin@etsmtl.ca B-2532
81 Michel Beaudin Activité de cours Michel.Beaudin@etsmtl.ca B-2532
81 Michel Beaudin Travaux pratiques Michel.Beaudin@etsmtl.ca B-2532



Cours

Dans ce qui suit, une période réfère autant à un cours qu’à une période de travaux pratiques tandis que le nombre d’heures ne tient compte que de la partie théorique (cours).

 

Cours

Matière

Recueil d’exercices

Heures

1

Les notions de base : ensembles, propriétés des réels, exposants entiers et rationnels. La priorité des opérations. Les outils graphiques.

Chap. 1

3

 

2 et 3

Les polynômes : opérations, factorisation, zéros. Les fractions rationnelles.

Chap. 2

6

 

4

Les équations et les inéquations.

Chap. 3

3

 

5

Les équations à deux variables, les relations et les graphiques. Les cercles et les droites. Les systèmes d’équations linéaires.

Chap. 4

3

 

6

Examen intra

 

3

 

7 et 8

Les fonctions : domaine, image, zéros, signe, croissance. Les opérations et la réciproque. Les taux de variation moyen.

Chap. 5

4.5

 

8 et 9

Les fonctions linéaires, quadratiques, polynomiales et rationnelles.  Fractions partielles élémentaires.

Chap. 6

4.5

 

10 et 11

Les fonctions exponentielles et logarithmiques. 

Chap. 7

4.5

 

11 et 12

Les fonctions trigonométriques et leurs réciproques. Les identités et les équations trigonométriques.

Chap. 8

4.5

 

13

Une introduction à la dérivée.  Révision en vue de l'examen final prévu au T.P. qui suit le cours #13.

Chap. 9

3

 

Total                     

39


Objectifs spécifiques d’apprentissage concernant l’utilisation de la calculatrice TI-Nspire CAS CX :

  1. Connaître le fonctionnement de base de la calculatrice, savoir comment créer et gérer ses classeurs, ses activités et ses pages de calculs, de graphiques et de tableurs et listes.
  2. Savoir mettre en mémoire une expression numérique ou algébrique.
  3. Savoir définir une fonction d’une variable, en tracer le graphique (en mode fonction) et en faire l’analyse.
  4. Connaître l’utilisation des différentes commandes des menus « Algèbre » et « Analyse » afin de vérifier des réponses obtenues à la main et de résoudre des problèmes. Notamment, savoir résoudre une équation et savoir utiliser la calculatrice pour dériver.



Laboratoires et travaux pratiques

Notre expérience d'enseignement de cours plus avancés (tels MAT165, MAT265 et MAT472) permettra d'insister sur des notions de base importantes pour un futur ingénieur. À titre d'exemple, nous passerons suffisamment de temps sur la factorisation, la résolution d'équations, les nombres complexes, les polynômes et la notion de fractions partielles pour des fonctions rationnelles simples. Nous insisterons sur un minimum de "par coeur" en ce qui concerne les formules de base.




Utilisation d'outils d'ingénierie

S.O.




Évaluation
Mode d'évaluation Pondération Dates

Devoirs

30 % Deux devoirs comptant pour 15% chacun. Chaque devoir comprendra deux parties avec des dates de remise précises pour chacune des parties.

Examen intra

30 % Mercredi le 5 juillet 2023

Examen final

40 % Lundi le 28 août 2023

 

L'examen intra (30 %) et l'examen final (40%) seront chacun d'une durée de 3 heures et seront en deux parties chacun. La première partie sera d'une durée maximale de 1 heure et comptera pour 35% tandis que la seconde partie comptera pour 65%. 

Documentation permise à la première partie de l'examen intra et de l'examen final :  AUCUNE documentation NI calculatrice.

Documentation permise à la seconde partie de l'examen intra et de l'examen final :  résumé personnel de 3 feuilles 8 ½ × 11 (recto-verso) et la calculatrice symboliqueLe résumé personnel peut inclure les 2 feuilles de l'aide-mémoire de MAT144 (voir le site du cours sous l'onglet Références).

Double seuil :  Une note moyenne pondérée minimale de 60 % aux évaluations individuelles est nécessaire pour réussir le cours. C'est-à-dire qu'en plus d'obtenir une note suffisante, l’étudiante ou l'étudiant devra obtenir une moyenne pondérée aux évaluations à caractère individuel d'au moins 60 % pour réussir le cours.




Double seuil
Note minimale : 60



Dates des examens intra
Groupe(s) Date
80, 81 5 juillet 2023



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 7.2.7 b / cycles supérieurs, article 6.5.4 b) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.



Absence à un examen
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivants, la tenue de son examen, l’étudiant devra justifier son absence d’un examen durant le trimestre auprès de la coordonnatrice – Affaires départementales qui en référera au directeur du département ou du SEG. Pour un examen final, l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Dans tous les cas, l’étudiant doit effectuer sa demande en complétant le formulaire prévu à cet effet qui se trouve dans son portail Mon ÉTS/Formulaires. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat, Activité compétitive d’un étudiant appartenant à un club scientifique ou un club sportif d’élite de l’ÉTS ou au programme « Alliance sport étude » ou autre) à un examen 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 étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (https://www.etsmtl.ca/docs/ETS/Gouvernance/Secretariat-general/Cadre-reglementaire/Documents/Infractions-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 les étudiants sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (https://www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).



Documentation obligatoire

PINEAU, K. MAT144 Introduction aux mathématiques du génie : Notes de cours 1re partie, Mai 2022. (Disponible à la COOP et en ligne sous l'onglet Références du site du cours.)

PINEAU, K.  MAT144 Introduction aux mathématiques du génie : Notes de cours 2e partie, Février 2022. (Disponible à la COOP et en ligne sous l'onglet Références du site du cours.)




Ouvrages de références

HAMEL, J., Mise à niveau mathématique, Pearson, ERPI sciences, n'importe laquelle des éditions.

STEWART, J., Analyse, concepts et contextes, Volume 1. Fonctions d’une variable, N'importe laquelle des éditions, De Boeck Université. (voir le chapitre 1 du volume).




Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

Site du cours : https://ena.etsmtl.ca/course/view.php?id=546

Site TI à l'ÉTS : https://seg-apps.etsmtl.ca/nspire/




Autres informations

Éthique

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