Equations Différentielles (1)
Rappel
Soient a;b;c∈IR tel que a≠0
1) L'ensemble de solutions de l'équation différentielle
(E1): y' = ay + b est l'ensemble des fonctions y définies par
y = keax - | b | , k∈IR |
a |
2) Pour tous réels u et v il existe une solution unique de l'équation différentielle
(E1): y'=ay+b qui vérifie la condition y(u)=v.
Exercice 1
1) Résoudre l'équations différentièlle suivantes
(E1): y' = -4y
2) Déterminer la solution f de l'équation (E1) tel que f(2)=-2
Correction
1) On a a≠0 donc les solutions de l'équations différentièlle (E1) sont les fonctions y définies par
y = ke-4x tel que k∈IR
2) La fonction f est la solution de l'équation (E1) tel que f(2)=-2 donc
y(2) = -2 ⇔ -2 = ke-4.2
⇔ k = | -2 | = -2e8 |
e-8 |
Ainsi f(x) = -2e8.e-4x
Alors f(x) = -2e-4x + 8
Exercice 2
1) Résoudre l'équations différentièlle suivantes
(E1): y' = 2y + 5
2) Déterminer la solution f de l'équation (E1) tel que f(1)=-2
Correction
1) On a a≠0 donc les solutions de l'équations différentièlle (E1) sont les fonctions y définies par
y = ke2x - | 5 | tel que k∈IR |
2 |
2) La fonction f est la solution de l'équation (E1) tel que f(1)=-2 donc
y(1) = -2 ⇔ -2 = ke2 - | 5 |
2 |
⇔ ke2 = -2 + | 5 | ⇔ k = | 1 | e-2 |
2 | 2 |
Ainsi f(x) = | 1 | e2x-2 - | 5 |
2 | 2 |
Exercice 3
1) Résoudre l'équations différentièlle suivantes
(E1): (ln2)y' + (ln4)y + ln(8) = 0
2) Déterminer la solution f de l'équation (E1) tel que f(1)=-2
Correction
1) (E1) ⇔ (ln2)y' +(ln2²)y + ln2³ = 0
⇔ (ln2)y' + 2(ln2)y + 3ln(2) = 0
⇔ (ln2)(y' + 2y + 3) = 0
ln(2)≠0 donc (E1) ⇔ y' + 2y + 3 = 0
⇔ y' = -2y - 3
a=-2≠0 donc les solutions de l'équations différentièlle (E1) sont les fonctions y définies par
y = ke-2x - | -3 | tel que k∈IR |
2 |
ou encore
y = ke-2x + | 3 | tel que k∈IR |
2 |
2) La fonction f est la solution de l'équation (E1) tel que f(1)=-2 donc
y(1) = -2 ⇔ -2 = ke2 - | 5 |
2 |
⇔ ke2 = -2 + | 5 | ⇔ k = | 1 | e-2 |
2 | 2 |
Ainsi f(x) = | 1 | e2x-2 - | 5 |
2 | 2 |